DE10221975A1

DE10221975A1 - Arretierung

Info

Publication number: DE10221975A1
Application number: DE2002121975
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Fugel; Alexander Reimchen; Axel Rogner
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-11-27

Abstract

Eine Arretierung (1) aus einer Rasthülse (2) sowie aus mindestens einer gegen die Rasthülse (2) vorgespannten Druckfeder (3) ist in einer Führung (4) mit wenigstens einem quer zu der Hubachse (1a) aus der Rasthülse hervorstehenden Anschlagelement (7) gesichert.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Arretierung mit einer Rasthülse sowie mit mindestens einer gegen die Rasthülse vorgespannten Druckfeder und mit einer Führung, wobei die Rasthülse in der Führung entlang einer Hubachse zumindest innerhalb eines Hubes gegen Druckkräfte der Druckfeder beweglich jedoch quer zur Richtung der Hubachse unbeweglich geführt ist und dabei wenigstens um eine dem Hub entsprechende Länge frei aus einer Öffnung der Führung herausragt und wobei die Druckfeder mittels der beweglichen Rasthülse zumindest um den Hub komprimierbar ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine Arretierung der gattungsbildenden Art ist in DE 41 36 988 A1 beschrieben. Die Rasthülse ist hohlzylindrisch ausgebildet und an einem Ende mit einem halbkugelförmig ausgeformten Boden versehen. In der Rasthülse ist eine Feder in Form einer Druckfeder aufgenommen. Die Führung ist durch eine zylindrische Bohrung in einem Getriebegehäuse gebildet. Mittels der Druckfeder ist die Rasthülse gegen eine in dem Getriebegehäuse längs verschiebbare Getriebewelle vorgespannt. Die Arretierung arretiert die Schaltwelle in einer ihrer Positionen zum Getriebe. Dazu ist die Rasthülse in der Führung längs der Mittelachse der zylindrischen Bohrung beweglich geführt und ragt mit ihrem halbkugelförmig ausgeformten Ende aus der Führung und in eine Vertiefung an der Schaltwelle hinein. Gegen quer zur Mittelachse der Rasthülse bzw. der zylindrischen Bohrung gerichtete Kräfte stützt sich die Rasthülse an der Wandung des zylindrischen Führungsabschnittes der Führung ab. Die Wandung der zylindrischen Bohrung bzw. eines Führungsabschnittes der Bohrung umgreift die Rasthülse möglichst eng, d. h. die Rasthülse ist mit einem möglichst geringem radialen Spiel in der Führung geführt, um ein Verkanten der Rasthülse in der Führung zu vermeiden. Mittels der Druckfeder ist die Rasthülse gegen die Schaltwelle vorgespannt, wobei sich die Druckfeder an einer mit dem Getriebegehäuse verschraubten Platte abstützt. Wähl- bzw. Schaltbewegungen der Schaltwelle entlang der Mittelachse der Schaltwelle verdrängen das Ende aus der Vertiefung, wodurch die Rasthülse gegen die Kraft der Druckfeder innerhalb eines Hubes in die Führung ausweicht und wodurch die Druckfeder einfedert. Der maximale Hub der Rasthülse entspricht in diesem Falle der Eintauchtiefe des Endes der Rasthülse in die Vertiefung an der Schaltwelle. Die Hubachse der Rasthülse ist gleichzeitig die Mittelachse der zylindrischen Bohrung.

Die beschriebenen Rasthülsen sind in der Regel einfache kalt umgeformte Teile aus Blech, die sich insbesondere in der Großserien- und Massenproduktion kostengünstig herstellen lassen. Die Arretierungen liegen in vielen verschiedenen Varianten vor und sichern insbesondere Positionen von beweglichen Schaltelementen. Dabei greifen die Rasthülsen an den verschiedensten Rastkonturen der beispielsweise verschiebbaren und/oder verdrehbaren Schaltwellen, Schaltschienen und Arretierhülsen an.

Zusammenfassung der Erfindung

Zu dem Zeitpunkt, an dem die Erfindung gemacht wurde, bestand die Aufgabe die Montage der Arretierungen der gattungsbildenden Art in einem Getriebe zu vereinfachen.

Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Rasthülse mit wenigstens einem quer zu der Hubachse sowie um ein Sperrmaß aus der Rasthülse in einen erweiterten Abschnitt der Führung hervorstehenden Anschlagelement versehen ist. Dabei schließt sich der erweiterte Abschnitt der Führung einem sich aus Richtung der Öffnung in Hubrichtung erstreckenden und die Rasthülse eng umgreifenden Führungsabschnitt an. Der erweiterte Abschnitt ist im Vergleich zum Führungsabschnitt zumindest einseitig in die Richtung quer zur Hubrichtung erweitert, in die das Anschlagelement weist. Die Rasthülse ist mittels des an dem Anschlag in der Führung anliegenden Anschlagelementes bei der Montage des Getriebes gegen ein Herausfallen aus der Führung und/oder Herausschieben der Rasthülse durch die Kräfte der Druckfeder aus der Führung gesichert. Das Anschlagelement ist vorzugsweise aus dem Material der Hülse gebildet. Es ist auch denkbar, das Anschlagelement auf geeignete Weise auf die Hülse aufzusetzen, aufzupressen oder mit der Rasthülse zu verschweißen. Bevorzugt ist das Anschlagelement aus dem Material der Rasthülse ausgeformt. Die Rasthülse weist dann entweder ein Anschlagelement aus einem um die Hubachse umlaufenden sowie beispielsweise durch Bördeln bzw. Rollieren erzeugten Bord oder Wulst an der Rasthülse auf oder ist mit mehreren am Umfang verteilten aus dem inneren der Rasthülse nach außen durchgeformten bzw. durchgestellten Noppen als Anschlagelemente versehen.

Die Erfindung ist weiter mit einer Führung ausgestaltet, die einen ersten Führungsabschnitt und einen zweiten Führungsabschnitt aufweist. Der erste Führungsabschnitt erstreckt sich aus Richtung der Öffnung in Hubrichtung in der Führung und der zweite Führungsabschnitt schließt sich dem erweitert Abschnitt in Hubrichtung an. Der erste Führungsabschnitt und der zweite Führungsabschnitt sind in Hubrichtung mittels des in Hubrichtung zwischen den Führungsabschnitten liegenden erweiterten Abschnittes auf der Hubachse um ein Maß voneinander getrennt, welches mindestens dem maximalen Hub des Rastelementes sowie der maximalen Breite des Anschlagelementes, mit der dieses den erweiterten Abschnitt in Hubrichtung ausfüllt, entspricht. Eine derartige Gestaltung der Führung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in der Führung eine hohlzylindrische Rasthülse geführt ist. Die Führungsabschnitte sind vorzugsweise zylindrische Löcher mit sich entweder voneinander unterscheidenden Durchmessern oder mit gleichen Durchmessern. Der sich dem ersten Führungsabschnitt in Hubrichtung des Rastelementes anschließende erweiterte Abschnitt ist vorzugsweise durch Räumen oder Fräsen erzeugt und zylindrisch ausgebildet. Der Durchmesser des erweiterten Abschnittes ist mindestens um das Doppelte des Sperrmaßes größer als der Durchmesser des Loches in der ersten Führung. An dem durch diese Abstufung der Durchmesser erzeugten Hinterschnitt in der Führung ist die Rasthülse mittels der um das Sperrmaß in den erweiterten Abschnitt von der Rasthülse abstehenden Anschlagelemente in der Führung gehalten. Die Rasthülse ist bei der Montage des Getriebes bzw. beim Transport gegen das Herausfallen solange aus der Führung gesichert, bis das entsprechende von der Arretierung zu beaufschlagende Schaltelement montiert ist und die Rasthülse gegen die Druckfeder vorspannt.

Die Erfindung ist weiter mit einem oder mehreren Anschlagelementen ausgestaltet, die wenigstens um das Sperrmaß elastisch einfederbar sind, wodurch die Rasthülse bei ihrer Montage mit dem Anschlagelement von der Öffnung aus in die Führung montierbar ist oder wodurch die Rasthülse bei vergleichsweise zu dem Durchmesser des erweiterten Abschnittes kleineren Durchmessern der Führungsabschnitte durch die Führungsabschnitte hindurch in die Führung montierbar ist. Die Rasthülse wird bei ihrer Montage in eines der Löcher eingepresst, wobei die Anschlagelemente elastisch nach innen solange eingefedert sind, bis sie auf den erweiterten Abschnitt treffen und dort wieder auffedern. Wenn das Anschlagelement ein aus der Rasthülse quer zur Hubachse nach außen geformter umlaufender Wulst an der Rasthülse ist oder mehrere nach außen geformte Noppen sind, beträgt das Sperrmaß einige hundertstel bzw. wenige zehntel Millimeter. Derartige Anschlagelemente sind an der in der Führung sitzenden Rasthülse an dem ersten Führungsabschnitt erst mittels einer zu der Hubachse gleichgerichteten sowie zu den Druckkräften der Druckfeder auf das Rastelement größeren Kraft einfederbar, wodurch die Rasthülse mittels des in den erweiterten Abschnitt eingreifenden Anschlagelementes gegen die Druckkräfte der Druckfeder in der Führung gehalten ist.

Die Erfindung sieht alternativ zu den vorbeschriebenen aus der Rasthülse ausgeformten Anschlagelementen wenigstens ein Anschlagelement an der Rasthülse vor, das durch eine von der Rasthülse quer zur Hubachse zumindest teilweise abgespreizte Lasche aus dem Material der Rasthülse gebildet ist. Die Lasche greift mit einem seitens des ersten Führungsabschnitts von der Rasthülse leicht abgespreizten Ende in den erweiterten Abschnitt ein. Die Rasthülse ist mittels derartiger Anschlagelemente in der Führung gesichert, indem sich die Rasthülse mittels der abgespreizten Enden an dem Hinterschnitt in der Führung abstützt. Beim Einführen der Rasthülse in den ersten Führungsabschnitt federn die Laschen soweit ein, dass die Rasthülse mit den Laschen durch das Loch des ersten Führungsabschnitts hindurch in die Führung eingesetzt werden kann. In dem erweiterten Abschnitt federn diese Laschen dann schließlich nach außen auf und sichern die Rasthülse in der Führung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a und 1b ein Ausführungsbeispiel einer Arretierung im Schnitt, bei der die Rasthülse mehrere aus dem Material der Rasthülse ausgeformte Noppen als Anschlagelemente aufweist und in zwei Führungsabschnitten geführt ist, wobei die Rasthülse nach Fig. 1a in eine Rastvertiefung einer Rastkontur eingreifend und nach Fig. 1b um den Hub H in die Führung eingefedert dargestellt ist,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Arretierung im Schnitt, bei der die Rasthülse ein Anschlagelement aus einem quer zur Hubachse nach außen geformten umlaufenden Wulst aufweist,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Arretierung im Schnitt mit einer Rasthülse, bei der die Anschlagelemente aus dem Material der Rasthülse abgespreizte Laschen sind.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1a und 1b zeigen eine Arretierung 1 mit einer Rasthülse 2 sowie mit mindestens einer gegen die Rasthülse 2 vorgespannten Druckfeder 3 und mit einer Führung 4. Die Rasthülse 2 ist ein hohlzylindrisches Bauteil und einseitig durch einen nach außen gewölbten Boden 2a verschlossen. Die Druckfeder 3 greift in die Rasthülse 2 ein und spannt die Rasthülse 2 gegen eine Rastkontur, wobei die Rastkontur bildlich durch eine Konturlinie 6 zeichnerisch angedeutet ist. Dabei stützt sich die Druckfeder 3 an einem Bord 4d der Führung 4 ab. Die Rasthülse 2 ist in einem ersten Führungsabschnitt 4a sowie einem zweiten Führungsabschnitt 4c der Führung 4 längs zur Hubachse mindestens innerhalb des Hubes H beweglich geführt und ragt um eine zu dem Hub H größere Länge aus der Öffnung 4e der Führung heraus. Bei einer Bewegung des Schaltelementes in der Darstellung nach links steigt die Rasthülse 2 an der Konturlinie 6 aus der Vertiefung 6a auf und taucht um den Hub H in die Führung 4 ein. Dabei wird die Druckfeder 3 um ein dem Hub H entsprechendes Maß komprimiert.
Die Rasthülse 2 ist mit mehreren quer zu der Hubachse 1a um ein Sperrmaß S aus der Rasthülse 2 hervorstehenden Anschlagelementen 7 in Form von Noppen 8 versehen. Die Noppen 8 sind Ausformungen des Materials der Rasthülse 2. Der Abschnitt 4b ist im Vergleich zu dem Durchmesser D₁ der Führungsabschnitte 4a und 4c auf den Durchmesser D₂ erweitert und schließt sich dem ersten Führungsabschnitt 4a in die mit dem Pfeil 21 gekennzeichnete Hubrichtung an, wodurch der erweiterte Abschnitt 4b zwischen dem ersten Führungsabschnitt 4a und dem zweiten Führungsabschnitt 4c angeordnet ist. In dem erweiterten Abschnitt 4b sind die Noppen 8 zumindest innerhalb des Hubes H längs zur Hubachse 1a frei beweglich.
Bei ihrer Montage wird die Rasthülse 2 durch die Öffnung 4e in die Führung 4 eingeführt. Durch eine zur Hubachse 1a gleichgerichtete Einpresskraft auf die Rasthülse 2 federn dabei die Noppen 8 mindestens um das Sperrmaß S ein, so dass die Rasthülse 2 mit den Noppen 8 durch den ersten Führungsabschnitt 4a hindurch in die Führung 4 einsetzbar ist. In dem erweiterten Abschnitt 4b federn die Noppen 8 auf und halten die Rasthülse 2 bei der Montage des Getriebes in dem Gehäuse 5, bis das die Konturlinie 6 aufweisende Schaltelement die Rasthülse 2 gegen die Druckfeder 3 vorspannt und somit in der Führung 4 hält.
Fig. 2 zeigt eine Arretierung 9, bei der die Rasthülse 10 als Anschlagelement 7 ein aus der Rasthülse 10 quer zur Hubachse 9a nach außen geformter umlaufender Wulst 10a an der Rasthülse 10 ist. Die Rasthülse 10 ist zylindrisch ausgebildet und in einer zylindrischen Bohrung des Führungsabschnittes 11a der Führung 11 aufgenommen und geführt. Der Wulst 10a ragt in einen Abschnitt 11b hinein, dessen Durchmesser im Vergleich zu dem Durchmesser des Führungsabschnittes 11a erweitert ist. Die Führung 11 ist zumindest teilweise mit einem Deckel 12 verschlossen, gegen den sich eine Druckfeder 13 abstützt. Die Druckfeder 13 greift in die Rasthülse 10 ein und spannt die Rasthülse 10 mit dem Wulst 10a gegen eine von der Öffnung 11c der Führung in Hubrichtung entfernt liegenden Körperkante 11d vor. Die Rastierhülse 10 ist mittels des Wulstes 10a gegen ein Herausschieben durch die Druckfeder 13 aus der Führung 11 gesichert.
Fig. 3 zeigt eine Arretierung 14, deren Rasthülse 15 mit Anschlagelementen 7 versehen ist, die durch von der Rasthülse abgespreizten Laschen 16 gebildet ist. Die Rasthülse 15 ist in einer Führung 17 geführt, die einen ersten Führungsabschnitt 17a, einen erweiterten Abschnitt 17b sowie einen zweiten Führungsabschnitt 17c aufweist. Die freien und von der Rasthülse 15 abgespreizten Enden 16a weisen in Druckrichtung der Druckfeder 18. Bei ihrer Montage ist die Rasthülse 15 durch die Öffnung 17d in die Führung 17 eingeführt, wobei die Laschen 16 bis auf den Durchmesser des ersten Führungsabschnittes 17a einfedern und in dem erweiterten Abschnitt 17b auffedern. Die Rasthülse 15 ist mittels der aus der Rasthülse 15 abgespreizten Laschen 16 an einer in Hubrichtung gewandten Ringfläche 17e in dem erweiterten Abschnitt 17b gegen die Druckkräfte der Druckfeder 18 gehalten, wenn sich die Rasthülse 15 in Druckrichtung der Druckfeder 18 bewegt. Die Druckfeder 18 stützt sich an einer die Führung 17 verschließenden Platte 19 ab. Die Platte 19 ist mittels Verstemmungen 20a in ihrer Position zu dem Getriebegehäuse 20 gehalten. Bezugszeichen 1 Arretierung
1a Hubachse
2 Rasthülse
2a Boden
3 Druckfeder
4 Führung
4a Führungsabschnitt
4b Abschnitt
4c Führungsabschnitt
4d Bord
4e Öffnung
5 Gehäuse
6 Konturlinie
6a Vertiefung
7 Anschlagelement
8 Noppen
9 Arretierung
9a Hubachse
10 Rasthülse
10a Wulst
11 Führung
11a Führungsabschnitt
11b Abschnitt
11c Öffnung
11d Körperkante
12 Deckel
13 Druckfeder
14 Arretierung
15 Rasthülse
16 Laschen
16a Ende
17 Führung
17a Führungsabschnitt
17b Abschnitt
17c Führungsabschnitt
17d Öffnung
17e Ringfläche
18 Druckfeder
19 Platte
20 Gehäuse
20a Verstemmung
21 Pfeil

Claims

1. Arretierung (1, 9, 14) mit einer Rasthülse (2, 10, 15) sowie mit mindestens einer gegen die Rasthülse (2, 10, 15) vorgespannten Druckfeder (3, 13, 18) und mit einer Führung (4, 11, 17), wobei die Rasthülse (2, 10, 15) in der Führung (4, 11, 17) entlang einer Hubachse (1a, 9a) zumindest innerhalb eines Hubes gegen Druckkräfte der Druckfeder (3, 13, 18) beweglich jedoch quer zur Richtung der Hubachse (1a, 9a) unbeweglich geführt ist und dabei wenigstes um eine dem Hub entsprechende Länge frei aus der Öffnung (4e, 17d) der Führung (4, 11, 17) herausragt und wobei die Druckfeder (3, 13, 18) mittels der beweglichen Rasthülse (2, 10, 15) zumindest um den Hub komprimierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthülse (2, 10, 15) mit wenigstens einem quer zu der Hubachse (1a, 9a) sowie um ein Sperrmaß aus der Rasthülse (2, 10, 15) in einen erweiterten Abschnitt (4b, 11b, 17b) der Führung (4, 11, 17) hervorstehenden Anschlagelement versehen ist, wobei der erweiterte Abschnitt (4b, 11b, 17b) sich einem aus Richtung der Öffnung (4e, 17d) in Hubrichtung erstreckenden und die Rasthülse (2, 10, 15) eng umgreifenden Führungsabschnitt (4a, 11a, 17a) anschließt und wobei der erweiterte Abschnitt (4b, 11b, 17b) im Vergleich zum Führungsabschnitt (4a, 11a, 17a) zumindest einseitig quer zur Hubrichtung erweitert ist.

2. Arretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (7) aus dem Material der Rasthülse (2, 10, 15) gebildet ist.

3. Arretierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (7) eine Ausformung des Materials der Rasthülse (2, 10) ist.

4. Arretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (4, 17) einen ersten Führungsabschnitt (4a, 17a) und einen zweiten Führungsabschnitt (4c, 17c) aufweist, wobei der erste Führungsabschnitt (4a, 17a) sich aus Richtung der Öffnung (4e, 17d) im Hubrichtung erstreckt und der zweite Führungsabschnitt (4c, 17c) sich dem erweiterten Abschnitt (4b, 17b) in Hubrichtung anschließt und wobei der erste Führungsabschnitt (4a, 17a) und der zweite Führungsabschnitt (4c, 17c) mittels des in Hubrichtung zwischen den Führungsabschnitten (4a, 4c, 17c) liegenden erweiterten Abschnittes (4b, 17b) auf der Hubachse (1a, 9a) um ein Maß voneinander getrennt sind, welches mindestes dem maximalen Hub des Anschlagelementes (7) in der Führung (4, 17) zulässt.

5. Arretierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthülse (2, 10, 15) hohlzylindrisch und der erste Führungsabschnitt (4a, 11a, 17a) zylindrisch ausgebildet sind und dass das Anschlagelement (7) in Richtung der Hubachse (1a, 9a) wenigstens um das Sperrmaß elastisch einfederbar ist.

6. Arretierung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (7) ein aus der Rasthülse (10) quer zur Hubachse (9a) nach außen geformter umlaufender Wulst (10a) an der Rasthülse (10) ist.

7. Arretierung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (7) an dem ersten Führungsabschnitt (4a, 11a, 17a) mittels einer zu der Hubachse (1a, 9a) gleichgerichteten sowie zu den Druckkräften der Druckfeder (3, 13, 18) auf die Rasthülse (2, 10, 15) größeren Kraft einfederbar ist, wodurch die Rasthülse (2, 10, 15) mittels des in den erweiterten Abschnitt (4b, 17b) eingreifenden Anschlagelementes (7) gegen die Druckkräfte der Druckfeder (3, 13, 18) in der Führung (4, 11, 17) gehalten ist.

8. Arretierung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (7) wenigstens eine von der Rasthülse (15) quer zur Hubachse zumindest teilweise abgespreizte Lasche (16) aus dem Material der Rasthülse (15) ist, wobei die Lasche (16) mit einem an der Rasthülse 15 seitens des ersten Führungsabschnittes (17a) abgespreizten Ende (16a) in den erweiterten Abschnitt (17) eingreift.

9. Arretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (4, 11, 17) in einem Gehäuse eines Getriebes (5, 20) ausgebildet ist.