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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines eine federbasierte Rasthaptik aufweisenden Bedienelements sowie ein zugehöriges Bedienelement. Bei den bekannten Bedienelementen mit Rasthaptik steht üblicherweise wenigstens ein Rastfederarm in vorgespanntem Eingriff mit einer Rastkulisse oder auch Rastkontur genannt. Dabei steht der vorgespannte Rastfederarm mit seiner Kalotte, die an einem der beiden äußeren Enden des Rastfederarms ausgebildet ist, in Wirkeingriff mit der Rastkontur, wobei der Rastfederarm beim händischen Verstellen der Handhabe in eine der Rastsenken eintaucht, um mit Erreichen dieser spezifischen Stellung eine haptische Rückmeldung zu geben und/oder die Handhabe gegenüber selbständigem Verdrehen aus der durch die Rastsenke vorgegebenen, spezifischen Stellung geringfügig zu sichern. Die Montage des Bedienelements birgt die Schwierigkeit, den Rastfederarm ohne Beschädigung in Anlage mit der Rastkontur zu verbringen. Bei Handhaben mit reinen Steckwellen, also bei derartigen Wellen, bei der eine axiale, d.h. in Axialrichtung der Welle oder Verlaufsrichtung der Welle, erfolgende Steckbewegung die Verbindung der zur Handhabe gehörigen Welle mit dem zur drehbeweglichen Lagerung der Welle und damit der Handhabe vorgesehen Lagerbock vorgesehen ist, ist eine rampenartige oder konusförmige Struktur vorgesehen, die den Rastfederarm entgegen seiner Rückstellkraft verlagert, um das Verbringen des Rastfederarms in die bestimmungsgemäß vorgesehene Rastkontur zu ermöglichen. Bei üblicherweise auf der Längsseite der Welle festgelegten Rastfederarmen, wie bei sich beispielsweise tangential in eine die Welle umlaufende Rastkontur eingreifenden Rastfederarmen, führt das durch den Konus gewünschte Verdrängen und bei mehreren Rastfederarmen das Spreizen dieser Rastfederarme zu einer unerwünschten Belastung der Rastfederarme in eine zur Axialrichtung der Welle parallelen Richtung, d.h. in einer zur Wellenverlaufsrichtung parallelen Richtung. Damit kann es zu einer plastischen Verformung und damit verbleibenden Fehlausrichtung der Federarme kommen, so dass der für eine Rasthaptik erforderliche Eingriff mit der Rastkontur nicht mehr gegeben sein kann.
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Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einem Montageverfahren für ein gattungsgemäßes Bedienelement, die die Zuverlässigkeit der Rasthaptik weniger gefährdet, indem die Beanspruchung des Rastfederarms oder der Rastfederarme, insbesondere in axialer Richtung bezogen auf die zur Rasthaptik gehörigen Welle, während der Montage verringert ist. Diese Aufgabe wird durch ein Montageverfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein gleichermaßen vorteilhaftes Bedienelement sowie dessen Verwendung ist jeweils Gegenstand eines nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Bedienelements, wie eines Drehstellers oder Dergleichen. In einem Bereitstellungsschritt erfolgt ein Bereitstellen einer Handhabe und einer Welle, wobei letztere drehfest mit der Handhabe verbunden ist. An der Welle sind eine Rastkontur und in axialer Richtung, also in Verlaufsrichtung der Welle, versetzt zur Rastkontur wenigstens eine Rampe ausgebildet. Die Rastkontur weist wenigstens eine oder mehrere Rastsenken oder Rasterhebungen auf. Ferner erfolgt in einem weiteren Bereitstellungsschritt ein Bereitstellen eines Lagerbocks zur Aufnahme und drehbeweglichen Lagerung der Welle. Ferner wird wenigstens ein Rastfederarm bereitgestellt. Der Lagerbock dient der Aufnahme der Welle in eine vorbestimmte Lage und ferner der Festlegung des Bedienelements an einem Gehäuse, an einer Blende oder Dergleichen. Der Rastfederarm ist für den elastisch vorgespannten, gleitenden Eingriff mit der Rastkontur, insbesondere seines freien Endes oder einer an diesem Ende ausgebildeten Kalotte, mit der Rastkontur ausgebildet und dazu einseitig an dem Lagerbock seitlich, das heißt längs, bezüglich der in der vorbestimmten Lage befindlichen Welle festgelegt. Der Ort der Festlegung liegt somit bezogen auf die vorbestimmte Lage der Welle seitlich und damit auf einer Längsseite der Welle. Beispielsweise erstreckt sich der Rastfederarm im Wesentlichen tangential an die die Rastkontur vorgebende Außenumfangsfläche der Welle im montierten Zustand.
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In einem einem axialen Verschiebeschritt der Welle erfindungsgemäß vorgeschalteten Einführschritt erfolgt ein seitliches Einführen der Welle in den Lagerbock, was auch als Längseinführen bezeichnet wird. Dabei folgt das Einführen der Welle in einer bezogen auf den Axialverlauf der Welle seitlichen, beispielsweise orthogonalen Richtung. Der Axialverlauf ist durch die Drehachse der Welle in der endgültigen Montageposition bestimmt. Beispielsweise ist der Lagerbock entsprechend seitlich geschlitzt.
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Während des Einführens läuft der Rastfederarm an der Rampe auf, um seiner elastischen Rückstellung entgegen in eine ausgelenkte Stellung, beispielsweise nach außen, ausgelenkt zu werden. Zeitlich nachfolgend erfolgt in einem Verschiebeschritt ein axiales Verschieben der Welle im Lagerbock. Während dieses Schrittes gelangt der Rastfederarm unter Rückstellung oder Beibehalt der vorhergehenden ausgelenkten Stellung aus dem Eingriff mit der Rampe und in Eingriff mit der Rastkontur. Anders ausgedrückt während des Verbringens des Rastfederarms in den Eingriff mit der Rastkontur wird eine weitere der Rückstellung entgegengerichtete Auslenkung der Rastfeder vermieden und somit die Beanspruchung bei der Verbringung in die Rastkontur vermieden. Zur leichteren Positionierung der Welle sind beispielsweise eine oder mehrere Führungshilfen, wie Stege oder Einschnürungen, vorgesehen. Erst dann erfolgt ein Festlegen der Welle in axialer Richtung an oder im Lagerbock. Bezüglich der Art der Festlegung ist die Erfindung nicht eingeschränkt. Beispielsweise ist eine Schnapp- oder Rastverbindung zwischen Welle und Lagerbock vorgesehen. Bevorzugt sind Verbindungsmittel, wie Rast- und/oder Schnappverbindungsmittel oder eine Bajonett-Verbindung ausbildende Mittel zwischen Welle und Lagerbock vorgesehen, um ein Festlegen der Welle in axialer Richtung unter Beibehalt der Drehbeweglichkeit der Welle zu erreichen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Bedienelement ist entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Handhabe und einer an der Handhabe drehfest befestigte Welle vorgesehen. Die Welle bildet eine Rastkontur aus, die beispielsweise eine oder mehrere Rastsenken aufweist. Bei dem erfindungsgemäßen Bedienelement ist in Axialrichtung der Welle versetzt zur Rastkontur an der Welle eine Rampe ausgebildet. Es ist ferner ein Lagerbock zur Aufnahme und drehbeweglichen Lagerung der Welle und wenigstens ein Rastfederarm vorgesehen. Der Lagerbock dient der Aufnahme der Welle in einer vorbestimmten Lage und ferner der Festlegung des Bedienelements an einem Gehäuse, an einer Blende oder Dergleichen. Der Rastfederarm ist zu seinem elastisch vorgespannten, gleitenden Eingriff, bevorzugt seines freien Endes oder einer an diesem Ende ausgebildeten Kalotte mit der Rastkontur einseitig an dem Lagerbock und seitlich bezüglich der in der vorbestimmten Lage befindlichen Welle festgelegt. Der Ort der Festlegung liegt somit bezogen auf die vorbestimmte Lage der Welle seitlich und damit auf einer Längsseite der Welle. Beispielsweise erstreckt sich der Rastfederarm im Wesentlichen tangential zu der die Rastkontur vorgebenden Außenumfangsfläche der Welle.
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Lagerbock und Welle sind jeweils so ausgestaltet, einerseits ein seitliches Einführen der Welle in den Lagerbock zu ermöglichen, wobei während des seitlichen Einführens der Rastfederarm an der Rampe aufläuft, um seiner elastischen Rückstellung entgegen in eine ausgelenkte Stellung gedrängt zu werden. Andererseits soll ein zeitlich nachfolgendes axiales Verschieben der Welle im Lagerbock gestattet sein, wobei der Rastfederarm seine ausgelenkte Stellung beibehält oder seiner Rückstellung folgend sich zurückstellt, während der Rastfederarm den Gleitkontakt mit der Rampe verlässt und in Eingriff mit der Rastkontur gelangt. Erfindungsgemäß weist das Bedienelement Verbindungsmittel auf, um die Welle in axialer Richtung unter Beibehalt der Drehbeweglichkeit im Lagerbock festzulegen. Dadurch, dass das axiale Verschieben der Welle unter weitgehendem Beibehalt oder allenfalls unter Zurückstellen aus der ausgelenkten Stellung des Rastfederarms erfolgt, kann die Beanspruchung des Rastfederarms während der Montage, insbesondere dessen Beanspruchung insbesondere in einer zur Verlaufsrichtung der Welle parallelen Richtung vermindert werden. Unerwünschte und von der Sollausrichtung abweichende Ausrichtungen des Rastfederarms bezüglich des Umfangsverlaufs der Rastkontur aufgrund Überbelastung und sich daraus ergebender, nicht rückbildender Verformung des Rastfederarms werden vermieden. Die Zuverlässigkeit der Rasthaptik insgesamt gesteigert und die Serienstreuung diesbezüglich verringert.
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Bevorzugt sind zwei Rastfederarme vorgesehen. Diese sind beispielsweise aus Federstahl, wie einem Federstahlblech hergestellt. Die beiden Rastfederarme sind beispielsweise einstückig ausgebildet. Noch bevorzugter ist eine Ausführungsform, bei der sich die Eingriffe der Federn in die Rastkontur diametral gegenüberliegen. Beispielsweise ist pro Rastfederarm genau eine Rampe vorgesehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise des Bedienelements sind die zugehörigen Rampen durch einen sich radial, bezüglich der Welle erstreckenden Auflaufkeil oder einen Exzenter ausgebildet.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die ausgelenkte Stellung einer maximalen durch die Rastkontur vorgegebenen Auslenkung des Rastfederarms entspricht oder größer ist.
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Bevorzugt ist die Rampe in Umlaufrichtung konvex gekrümmt geformt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise des Bedienelements sind die zugehörigen Rampen durch einen sich radial, bezüglich der Welle erstreckenden Auflaufkeil oder Exzenter ausgebildet.
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Die Welle ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ausgebildet, eine zusätzliche Rückstellfeder zur Bewirkung einer Rückstellung der Handhabe in eine Ruhestellung abzustützen.
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Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Bedienelements in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich bevorzugte Ausführungsvarianten dar. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Aufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bedienelements 1;
- 2 eine perspektivische Ansicht der zum erfindungsgemäßen Bedienelement 1 aus 1 gehörigen Details;
- 3 eine Seitenansicht der zum erfindungsgemäßen Bedienelement 1 aus 1 gehörigen Details;
- 4 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung des seitlichen Einführschrittes des erfindungsgemäßen Montageverfahrens;
- 5 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung des axialen Verschiebeschrittes des erfindungsgemäßen Montageverfahrens.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bedienelement 1. Es handelt sich um eine Schaltwippe, bei der die Handhabe 2 mittels einer Welle 3 aus einer Ruhestellung in zwei, zueinander entgegengesetzte Richtungen entgegen einer Rückstellkraft verschwenkbar gelagert ist. Die dafür notwendige Drehbeweglichkeit wird mittels der in einem Lagerbock 4 drehbeweglich aufgenommenen Welle 3 bereitgestellt. Zur Bereitstellung einer Rasthaptik bei der Dreh- bzw. Schwenkverstellung sind zwei Rastfederarme 5 vorgesehen, die jeweils einseitig am Lagerbock 4 befestigt sind und mit ihrem freien Ende in Gleiteingriff mit einer in 1 nicht ersichtlichen Rastkontur stehen. Der Befestigungspunkt der Rastfederarme 5 am Lagerbock 4 ist jeweils auf einer Längsseite der Welle 3 und damit seitlich der Welle 3 angeordnet, so dass sich die Rastfederarme 5 jeweils annähernd tangential zur Rastkontur erstrecken, wie 2 zeigt. Mit 5a, 5b und 5c sind unterschiedliche Auslenkstellungen der Rastfederarme 5 bezeichnet. 5c bezeichnet jeweils diejenige Stellung des Rastfederarms 5, bei der dieser in Eingriff mit einer Rastsenke 8 der Rastkontur 7 steht, wohingegen 5b diejenige Stellung bezeichnet, bei der der Rastfederarm 5 entgegen seiner elastischen Rückstellung ausgelenkt ist und sich in Berührkontakt mit der Rastkontur 7 auf einer Rastüberhöhung also außerhalb der Rastsenken 8 der Rastkontur 7 befindet. Stellung 5a hingegen bezeichnet diejenige Auslenkstellung der Rastfederarme 5, die diese während des erfindungsgemäßen Montageverfahrens in einem in 4 gezeigten, seitlichen Einführschritt einnehmen, bei dem die Welle 3 in einer bezogen auf ihren Axialverlauf seitlichen Richtung S1 in den Lagerbock 4 eingeführt wird. Um danach durch axiales Verschieben der Welle 3 in einer dem Axialverlauf der Welle folgenden Richtung S2 einen Berühreingriff mit der Rastkontur 7 zu erreichen, wie es in 5 gezeigt ist. Dabei folgen die Rastfederarme 5 ihrer Rückstellung und stellen sich zunächst in die Stellung 5b zurück. Zur Bewirkung der Auslenkung der Rastfedern 5 in die ausgelenkte Stellung 5a bei gleichzeitig geringst möglicher axialer Belastung, d.h. in einer zum Verlauf der Welle 3 parallelen Richtung, weist die Welle 3 eine als Exzenter 6 ausgebildete Ausformung auf, die seitliche Rampen 9 definiert, auf denen pro Rampe 9 jeweils eine der beiden Rastfederarme 5 bei einem seitlichen Einführen der Welle 3 in einer zum Axialverlauf der Welle seitlichen Richtung S1 in den Lagerbock 4 mit seinem freien Ende aufsitzt, um mit Fortschreiten des Einführens zunehmend ausgelenkt zu werden, bis die Stellung 5a erreicht ist. Dazu weist der Exzenter 6 als den den Rastfederarmen 5 zugewandten Außenumfangsflächen jeweils eine in Umfangsrichtung konvex gekrümmte Rampe 9 auf, auf der jeweils eine der Rastfederarme 5 beim Einführschritt abläuft, um beim nachfolgenden axialen Verschieben der Welle 3, wie in 5 gezeigt, diese in Richtung der Rastkontur 7 zu verlassen, wobei es zu keiner weiteren Auslenkung des Rastfedern 5 entgegen ihrer Rückstellung kommt, sondern die Rastfedern 5 in die Stellung 5b ihrer Rückstellkraft folgend rückgestellt werden. Zur sicheren Positionierung der Welle 3 während des seitlichen Einführens in der zum Axialverlauf der Welle 3 seitlichen oder orthogonalen Richtung S1 weist die Welle 3 Einschnürungen 10 auf, in die die geschlitzten Halteschneiden 12 des Lagerbocks 4 eingreifen. In einem figürlich nicht näher dargestellten Verriegelungsschritt erfolgt ein Festlegen der Welle 3 in axialer Richtung.
