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Die Erfindung betrifft einen Schalt- oder Wählaktuator für eine Schalteinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2006 030 793 A1 ist eine Schalteinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes mit Betätigungsmitteln für das Wählen und Schalten von Getriebegängen bekannt, bei der ein Wählaktuator mit einer Trägerplatte verbunden ist, welche Bohrungen aufweist, durch die jeweils Schraubbolzen geführt sind, welche in Gewindebohrungen eines Getriebegehäuses eingreifen. Durch die Schraubbolzen wird die Trägerplatte und damit der Wählaktuator am Getriebegehäuse befestigt. Eine ähnliche technische Lösung ist aus der
DE 10 2006 052 857 A1 bekannt, bei welcher eine Trägerplatte des Wählaktuators ebenfalls mit dem Getriebegehäuse verschraubt ist, indem Schraubbolzen durch Bohrungen der Trägerplatte geführt und mit dem Getriebegehäuse verschraubt sind.
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Aus dem Dokument
US 3 093 179 A eine Vorrichtung mit Zapfen und Muffen bekannt, welche für den Einsatz als Verliersicherung zur gemeinsamen Befestigung eine Vielzahl von Strukturelementen angepasst wurde. Auch aus dem Dokument
US 3 217 774 A ist bereits eine einfach herstellbare und montierbare Verliersicherung für Schrauben bekannt.
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Die
DE 102 61 546 A1 offenbart eine Verliersicherung für lose in ein Bauteil eingesetzte bolzenförmige Befestigungselemente, welche hülsenförmig ausgeführt ist.
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Nachteilig ist, dass bei der Montage eines solchen Aktuators am Getriebegehäuse zwischen sechs und zehn lose Schraubbolzen zu handhaben sind. Hierbei besteht die Gefahr, dass wenigstens ein Schraubbolzen aus der zugehörigen Bohrung der Trägerplatte oder einem Schraubwerkzeug rutschen und in eine benachbarte Getriebeöffnung fallen kann, was zum Entfernen des Schraubbolzens eine aufwendige Demontage des Schaltgetriebes zur Folge hätte. Die gleiche Gefahr besteht auch bei einer Demontage des Aktuators.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schalt- oder Wählaktuator zu schaffen, bei dem die Gefahr gebannt ist, dass sich Schraubbolzen ungewollt aus der jeweils zugeordneten Bohrung einer Trägerplatte des Aktuators lösen können. Weiter soll ganz allgemein eine Verliersicherung für Bauteile vorgestellt werden, die Bohrungen zur zunächst losen Aufnahme von diese durchdringende Schraubbolzen aufweisen, wobei die Verliersicherung ein Verlieren der Schraubbolzen bei einer Montage des Bauteils an einem anderen Bauteil sicher verhindert.
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Die Lösung dieser Aufgaben ergibt sich aus den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe dadurch lösen lässt, dass die Bohrungen in der Trägerplatte des Wählaktuators bzw. ganz allgemein eines Bauteils jeweils zwischen Endanschlägen partiell so aufgeweitet werden, dass in einer hierdurch entstehenden Kaverne ein Verliersicherungselement platziert werden kann, welches den in die Bohrung eingesteckten Schraubbolzen kraftschlüssig umgreift, so dass dieser nicht aus der Bohrung fallen kann.
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Demnach geht die Erfindung zunächst aus von einem Schalt- oder Wählaktuator für eine Schalteinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes, der eine Trägerplatte mit Bohrungen aufweist, durch die jeweils ein Schraubbolzen geführt ist, wobei die Schraubbolzen in Gewindebohrungen eines Getriebegehäuses einschraubbar sind. Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass wenigstens eine Bohrung der Trägerplatte des Schalt- oder Wählaktuators zwischen einer oberen Schulter und einer unteren Schulter durch eine Ringnut radial aufgeweitet ist, und dass in die Ringnut ein federelastisches Verliersicherungselement eingesetzt ist, welches kraftschlüssig am Schraubbolzen anliegt und axial ausschließlich zwischen den Schultern bewegbar ist.
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Auf diese Weise ist ein Schalt- oder Wählaktuator der eingangs genannten Art geschaffen, bei dem sicher ausgeschlossen ist, dass die Schraubbolzen der Trägerplatte des Schalt- oder Wählaktuators aus den zugeordneten Bohrungen heraus rutschen können. Die Montage bzw. Demontage des Schalt- oder Wählaktuators an dem Getriebegehäuse wird auf diese Weise nicht nur drastisch vereinfacht, es werden auch bislang bestehende Fehlerquellen eliminiert.
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Darüber hinaus ist es nun auch möglich, den Schalt- oder Wählaktuator vormontiert zu transportieren, beispielsweise in solchen Fällen, bei denen ein Hersteller des Schalt- oder Wählaktuators diesen an den Getriebehersteller verschickt. Die Schraubbolzen der Trägerplatte können vor dem Versenden des Schalt- oder Wählaktuators einfach in die Bohrungen der Trägerplatte gesteckt und dort gesichert werden, ohne dass die Gefahr bestünde, dass die Schraubbolzen verloren gehen könnten. Dies erleichtert die Arbeit sowohl des Wählaktuator-Herstellers als auch die Arbeit des Getriebeherstellers, wobei ein Monteur bei einem Getriebehersteller einen Schalt- oder Wählaktuator einfach nur noch an das Getriebegehäuse ansetzen und festschrauben muss, ohne dass der bislang notwendige Zwischenschritt des Einsetzens der Schraubbolzen in die Bohrungen der Trägerplatte notwenig ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass zur Bildung der unteren Schulter eine Stufenbohrung durch eine obere Stirnseite in die Trägerplatte eingebracht ist, wobei nach dem Bohrvorgang eine obere Bohrungsöffnung zur Bildung der oberen Schulter verengt wurde.
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In einer anderen praktischen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass zur Bildung der oberen Schulter in die obere Stirnseite der Trägerplatte eine Mehrzahl von Verstemmungen eingebracht ist.
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Eine dazu alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zur Bildung der oberen Schulter die obere Bohrungsöffnung durch Einsetzen einer Schraubmuffe oder durch Einpressen eines Hohlstopfens verengt ist.
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Gemäß einer ersten Variante ist vorgesehen, dass das Verliersicherungselement als federelastischer Käfig aus Federstahl ausgebildet ist und eine zylindrische Manschette aufweist, deren axial unteres Ende eine Mehrzahl von konkav nach radial innen gebogene Zungen aufweist, in deren Bereich der Durchmesser des Käfigs geringer ist als der Durchmesser des Schraubbolzens.
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Diese Ausgestaltung lässt sich noch dadurch ergänzen, dass das jeweilige Ende der Zungen nach radial innen abgewinkelt ausgebildet ist.
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In einer zweiten Variante ist vorgesehen, dass das Verliersicherungselement als federelastische Schlitzhülse aus Federstahl ausgebildet ist und eine durch einen axialen Schlitz getrennte Manschette aufweist, deren an beiden axialen Enden zylindrische Mantelfläche im Bereich der Manschette eine konkave Wölbung aufweist.
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Besonders vorteilhaft ist eine ergänzende Ausgestaltung dieser Variante der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass im Tal der konkaven Wölbung der Innendurchmesser der Manschette geringer als der Außendurchmesser des Schraubbolzens ist.
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Gemäß einer dritten Variante der Erfindung ist vorzusehen, dass das Verliersicherungselement als federelastischer Schlitzring aus Federdraht ausgebildet ist, und aus einem durch einen axialen Schlitz aufgetrennten Federring besteht.
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Besonders vorteilhaft ist schließlich eine hierzu ergänzende Ausgestaltung, die sich dadurch auszeichnet, dass der Querschnittsdurchmesser des Federrings so gewählt ist, dass er in das Gewinde des Schraubbolzens zumindest teilweise eingreift und sich direkt am Gewinde festkrallt.
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Weiter betrifft die Erfindung ganz allgemein eine Verliersicherung, bei der ein Schraubbolzen durch eine Bohrung eines Bauteils geführt ist. Diese Verliersicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung des Bauteils zwischen einer oberen Schulter und einer unteren Schulter durch eine Ringnut aufgeweitet ist, und dass in die Ringnut ein federelastisches Verliersicherungselement eingesetzt ist, welches kraftschlüssig am Schraubbolzen anliegt und axial ausschließlich zwischen den Schultern bewegbar ist. In technischer Ausgestaltung dieser Verliersicherung kann diese einige oder alle der genannten Merkmale des beschriebenen Schalt- oder Wählaktuators aufweisen.
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Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Abbildungen von Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wählaktuators im Bereich seiner Befestigungsmittel in Teillängsschnitt,
- 2 ein Detail aus 1 von der Seite,
- 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wählaktuators im Bereich seiner Befestigungsmittel in Teillängsschnitt,
- 4 ein Detail aus 3 von der Seite,
- 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wählaktuators im Bereich seiner Befestigungsmittel in Teillängsschnitt, und
- 6 ein Detail aus 5 von der Seite.
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Demnach zeigen die 1, 3 und 5 jeweils eine teilweise Längsschnittansicht eines elektromagnetisch betätigbaren Wählaktuators 2 einer Schalteinrichtung 1 eines automatisierten Kraftfahrzeug-Schaltgetriebes. Das Betätigungsglied des nur angedeuteten Wählaktuators 2 steht im montierten Zustand mit einer Mitnehmernase eines Wählbleches des Getriebes in Verbindung. Bei der Montage des Wählaktuators 2 wird dessen Betätigungsglied in vertikaler Richtung in das nur angedeutet dargestellte Getriebegehäuse 3 eingeführt. Die Position des Wählaktuators 2 ist durch eine Aussparung im Getriebegehäuse 3 vorgegeben und der Wählaktuator 2 wird am Getriebegehäuse 3 mittels einer Trägerplatte 4 befestigt. Die Trägerplatte 4 ist entweder einstückig mit dem Wählaktuator 2 verbunden oder als separates Teil ausgeführt. Nach der Montage des Wählaktuators 2 am Getriebegehäuse 3 ist die Mitnehmernase des Wählblechs mit dem Betätigungsglied des Wählaktuators 2 verbunden, wodurch das getriebeinterne Wählen einer Schaltgasse ermöglicht wird.
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Die Trägerplatte 4, welche auf geeignete Weise mit dem Wählaktuator 2 verbunden ist, weist mehrere Bohrungen 5 auf, von denen in den 1, 3 und 5 jeweils nur eine Bohrung 5 dargestellt ist. Die Bohrungen 5 korrespondieren axial mit Gewindebohrungen 6 im Getriebegehäuse 3. Von den Gewindebohrungen 6 des Getriebegehäuses 3 ist beispielgebend ebenfalls nur eine Bohrung 6 dargestellt. Durch die Bohrung 5 der Trägerplatte 4 ist ein Schraubbolzen 7 geführt, dessen Gewinde 8 in die vereinfacht dargestellte Gewindebohrung 6 des Getriebegehäuses 3 eingreift und somit die Trägerplatte 4 und damit auch den Wählaktuator 2 am Getriebegehäuse 3 festlegt.
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Die Bohrung 5 der Trägerplatte 4 weist im Bereich einer oberen Stirnseite 9 und einer unteren Stirnseite 10 der Trägerplatte 4 jeweils eine radial nach innen weisende Schulter 11 bzw. 12 auf, von welchen sich die Bohrung 5 zu einer durchmessergrößeren Ringnut 13 erweitert. Zur Herstellung der Ringnut 13 wird zunächst eine Stufenbohrung 14 durch die obere Stirnseite 9 in die Trägerplatte 4 eingebracht, wodurch die Bohrung 5 und die untere Schulter 12 geschaffen wird. Zur Erzeugung der oberen Schulter 11 wird die obere Bohrungsöffnung 15 anschließend dadurch verengt, dass in die obere Stirnseite 9 der Trägerplatte 4 eine Mehrzahl von Verstemmungen 16, 17 eingebracht werden.
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In Abwandlung davon lässt sich die obere Bohrungsöffnung 15 auch auf andere geeignete Weise verengen, beispielsweise durch Einsetzen einer Schraubmuffe, durch Einpressen eines Hohlstopfens oder dergleichen.
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Die Ringnut 13 dient jeweils zur Halterung und Führung eines federelastischen Verliersicherungselements 18, 19 bzw. 20 und des Schraubbolzens 7. Das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 gewährleistet jeweils, dass der Schraubbolzen 7 vor dem Einschrauben in die Gewindebohrung 6 des Getriebegehäuses 3 nicht aus der Bohrung 5 der Trägerplatte 4 gleiten kann, was im ungünstigsten Fall zur Folge hätte, dass der Schraubbolzen 7 in benachbarte Getriebeöffnungen fällt, was eine aufwendige Rückmontage des Getriebes notwendig machen würde.
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Das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 wird vor oder nach dem Verstemmen bzw. nach dem Verengen der oberen Bohrungsöffnung 15 in die Bohrung 5 und in die Ringnut 13 axial hinein gedrückt. Anschließend wird der Schraubbolzen 7 in die Bohrung und in das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 gedrückt, wodurch das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 derart aufgeweitet wird, dass der Außendurchmesser des Verliersicherungselements 18, 19 bzw. 20 größer als der Durchmesser der oberen Bohrungsöffnung 15 ist.
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Dadurch, dass das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 kraftschlüssig am Schraubbolzen 7 anliegt und dadurch, dass sich das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 nur innerhalb der axialen Höhe der Ringnut 13 bis maximal zu den Schultern 11 bzw. 12 bewegen lässt, ist der Schraubbolzen 7 verliersicher in der Bohrung 5 der Trägerplatte 4 gehalten.
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Beim Verschrauben mit dem Getriebegehäuse 3 wird der Schraubbolzen 7 nach unten gedrückt, bis sein Gewinde 8 in die Gewindebohrung 6 einfährt bzw. in das nicht explizit dargestellte Gewinde der Gewindebohrung 6 eingreift. Beim anschließenden Einschrauben des Schraubbolzens 7 wird dieser durch das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 durchgezogen, wobei sich das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20, der axialen Verschiebung des Schraubbolzens 7 folgend, in Richtung zu der unteren Schulter 12 verschiebt und sich gegen die untere Schulter 12 abstützt. Entsprechend stützt sich das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 bei einer Demontage der Trägerplatte 4 des Wählaktuators 2 an der oberen Schulter 11 ab. Wenn sich der Schraubbolzen 7 hierbei axial nach oben verschiebt und aus dem Gewinde der Gewindebohrung 6 ausfährt, beginnt sich das Verliersicherungselement 18, 19 bzw. 20 zu drehen, wodurch der Schraubbolzen 7 nicht weiter axial aus der Trägerplatte 4 herausgezogen werden kann. Der Schraubbolzen 7 ist somit auch nach einer Demontage des Wählaktuators 2 gegen ein Herausfallen aus der Trägerplatte 4 gesichert.
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In 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wählaktuators 2 mit einem Verliersicherungselement 18 im Längsschnitt bzw. von der Seite dargestellt. Das Verliersicherungselement 18 ist als federelastischer Käfig 21 aus Federstahl ausgebildet und weist eine zylindrische Manschette 22 auf, deren axial unteres Ende eine Mehrzahl von konkav nach radial innen gebogenen Zungen 23 aufweist. Im Bereich der Zungen 23 ist der Durchmesser des Käfigs 21 geringer als der Durchmesser des Schraubbolzens 7.
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Wird der Schraubbolzen 7 axial durch den Käfig 21 gedrückt, so legen sich die Zungen 23 kraftschlüssig gegen das Gewinde 8 des Schraubbolzens 7 an und sichern den Schraubbolzen 7 in der Bohrung 5. Das jeweilige Ende 24 der Zungen 23 kann in Abweichung von der Darstellung nach den 1 und 2 auch so nach radial innen abgewinkelt sein, dass jeweils ein nach radial innen gerichteter Haken der Enden 24 direkt in das Gewinde 8 des Schraubbolzens 7 einschnappt, so dass die Festlegung des Verliersicherungselements 18 am Schraubbolzen 7 dann auf diese Weise gewährleistet ist.
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In den 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wählaktuators 2 mit einem Verliersicherungselement 19 im Längsschnitt bzw. von der Seite dargestellt. Das Verliersicherungselement 19 ist als federelastische Schlitzhülse 25 aus Federstahl ausgebildet und weist eine durch einen axialen Schlitz 26 aufgetrennte Manschette 27 auf, deren an beiden axialen Enden 28, 29 zylindrische Mantelfläche mittig eine konkave Wölbung 30 aufweist. Im Tal der Wölbung 30 ist der Innendurchmesser der Manschette 27 geringer als der Außendurchmesser des Schraubbolzens 7, so dass sich die Manschette 27 kraftschlüssig an den Schraubbolzen 7 anlegt, wenn der Schraubbolzen 7 durch die Manschette 27 geführt ist.
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In den 5 und 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Wählaktuators 2 mit einem Verliersicherungselement 20 im Längsschnitt bzw. von der Seite dargestellt. Das Verliersicherungselement 20 ist als federelastischer Schlitzring 31 aus Federdraht ausgebildet und besteht aus einem durch einen axialen Schlitz 32 aufgetrennten Federring 33. Dessen Innendurchmesser ist im entlasteten Zustand geringer als der Außendurchmesser des Schraubbolzens 7, so dass sich der Federring 33 kraftschlüssig an den Schraubbolzen 7 anlegt, wenn der Schraubbolzen 7 durch den Federring 33 hindurch geführt ist. Der Querschnittsdurchmesser des Federrings 33 ist dabei so gewählt, dass er in das Gewinde 8 des Schraubbolzens 7 zumindest teilweise eingreift und sich direkt am Gewinde 8 festkrallt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalteinrichtung
- 2
- Schalt- oder Wählaktuator
- 3
- Getriebegehäuse
- 4
- Trägerplatte, Bauteil
- 5
- Bohrung
- 6
- Gewindebohrung
- 7
- Schraubbolzen
- 8
- Gewinde
- 9
- Stirnseite
- 10
- Stirnseite
- 11
- Schulter
- 12
- Schulter
- 13
- Ringnut
- 14
- Stufenbohrung
- 15
- Obere Bohrungsöffnung
- 16
- Verstemmung
- 17
- Verstemmung
- 18
- Verliersicherungselement
- 19
- Verliersicherungselement
- 20
- Verliersicherungselement
- 21
- Käfig
- 22
- Manschette
- 23
- Zunge
- 24
- Ende
- 25
- Schlitzhülse
- 26
- Schlitz
- 27
- Manschette
- 28
- Ende
- 29
- Ende
- 30
- Wölbung
- 31
- Schlitzring
- 32
- Schlitz
- 33
- Federring
