DE19581490B4 - Arretiervorrichtung mit einem Ausgleichselement - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung zur Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes für eine Schaltstange eines mechanisch schaltbaren Zahnräderwechselgetriebes von Fahrzeugen insbesondere nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen von Anspruch 1.
- Eine derartige Vorrichtung ist aus der
DE-A 41 03 465 bekannt. Bei dieser Arretiervorrichtung ist in das Außenteil ein elektrisches Schaltelement an dem vom Arretierbolzen entgegengesetzten Ende angeordnet, wobei eine Druckfeder das elektrische Schaltelement koaxial umschließt. Mittels eines im Arretierbolzen eingesetzten Zapfens kann das Schaltelement bei einer Verlagerung des Arretierbolzens betätigt werden. Aus dem Zusammenbau der Arretierung resultieren Längentoleranzen, die Einfluß auf die Hubbewegung des Bolzens nehmen. Der Aufbau und die Anordnung des elektrischen Schaltelementes unterliegen ebenfalls Längentoleranzen, die Einfluß auf den Schaltkontakt und damit auf die Schaltgenauigkeit nehmen. Eine Addition der Fertigungs- und/oder der Längentoleranzen kann dazu führen, daß die Arretiervorrichtung die Anforderungen an die Schaltgenauigkeit nicht erfüllt. -
DE 43 07 596 A1 zeigt eine Kugelraste mit einer in einer Führung angeordneten Druckfeder, wobei mit der Kugelraste über ein Betätigungselement ein Schalter in Wirkverbindung steht. Auch bei dieser Kugelraste können fertigungsbedingte Längentoleranzen nicht ausgeglichen werden. -
DE 32 30 414 A1 beschreibt einen Stößelschalter für Bremslichter, dessen Stößel mit einem Schlitten längeneinstellbar ist. Der Aufbau ist komplex, und eine Integration in eine Arretiervorrichtung ohne Änderung der äußeren Abmessungen ohne Einfluss auf die Schaltgenauigkeit ist nicht möglich. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Arretiervorrichtung zu schaffen, die einen Ausgleich für die bauartbedingten Längentoleranzen aufweist, ohne die äußere Abmessung der Arretiervorrichtung zu ändern und die keinen Einfluß auf die Schalthysterese nimmt sowie kostengünstig herstellbar ist.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Längenausgleichselement zwischen dem beweglich eingesetzten Arretierbolzen und einem starren, lagefixierten Bauteil der Arretiervorrichtung vorzusehen. Dabei sieht der Erfindungsgedanke ein einfach aufgebautes Ausgleichselement vor, das in den vorgegebenen Bauraum der Arretiervorrichtung integrierbar ist. Das Längenausgleichselement ist dabei so angeordnet, daß dieses die Wirkungsweise der vorhandenen Bauteile nicht beeinträchtigt, wodurch die sensible Schalthysterese nicht beeinflußt wird. Das auf die Funktion der Arretiervorrichtung abgestimmte Ausgleichselement ist zudem kostengünstig herstellbar.
- Das Ausgleichselement ist längeneinstellbar und schließt einen einteilig ausgebildeten Zapfen ein.
- Zur Bauteilverringerung ist dazu der Zapfen des Ausgleichselementes unmittelbar in eine Sacklochbohrung des Arretierbolzens eingesetzt und dort nach Einstellung der Funktionslänge unlösbar befestigt wird.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist ein Längenausgleichselement vorgesehen, das im Arretierbolzen lagefixiert ist und am anderen Ende vorzugsweise in einer Bohrung des Bodens vom Außenteil geführt ist.
- Gemäß Anspruch 3 kann die Einstellung nach erfolgter Montage aller die Arretiereinrichtung bildenden Bauteile erfolgen. Diese Möglichkeit gewährleistet eine exakte Bestimmung des Schaltpunktes vom elektrischen Schaltelement, mit der die Schaltgenauigkeit beeinflußbar ist und wodurch eine Serienstreuung vernachlässigbar ist. Erfindungsgemäß kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ausgleichselementes der Arretiervorrichtung auch die Lagetoleranz bzw. die Längentoleranz berücksichtigt werden, die sich in der Einbaulage, z. B. zwischen der Anlagefläche der Arretiervorrichtung am Getriebegehäuse und der Ausnehmung für das Rastelement in der Schaltstange ergibt.
- Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 sieht eine Anordnung des Ausgleichselementes vor, das von der Druckfeder koaxial umgeben ist und damit in einen vorhandenen Hohlraum integriert ist.
- Gemäß dem Anspruch 5 eignet sich insbesondere ein Gewinde oder eine an beiden Bauteilen zueinander ausgerichtet angeordnete Verzahnung, wobei die Verzahnung unter einer Kraftwirkung ein Ineinanderschieben der Bauteile zuläßt.
- Nach Anspruch 6 ist es zweckmäßig, die im Arretierbolzen eingesetzte Hülse mit einem Ringflansch zu versehen zur Bildung einer Anlage, an der die Druckfeder abgestützt ist. Dabei besitzt diese Federaufnahme eine radiale Erstreckung, die dem Außenumfang der Druckfeder angepaßt ist. Weiterhin ist es nach Anspruch 7 zweckdienlich, die Druckfeder an der im Arretierbolzen eingesetzten Hülse zu zentrieren. Diese Innenzentrierung bewirkt eine gewünschte Reibungsminderung und damit einen positiven Einfluß auf die Schalthysterese.
- Gemäß Anspruch 8 ist das Ausgleichselement aus einem warmfesten Werkstoff hergestellt, zur Vermeidung einer Längenänderung unter Temperatureinwirkung. In vorteilhafter Weise eignet sich dazu Aluminium oder als Kunststoff, PA 66 GF. Der Erfindungsgedanke schließt auch ein, daß die Hülse und der Zapfen, die gemeinsam das Ausgleichselement bilden, aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sind.
- In vorteilhafter Weise dient das erfindungsgemäße Ausgleichselement nach Anspruch 9 zur Betätigung des elektrischen Schaltelementes. Dazu bietet es sich an, das mit einer Scheibe oder einem Ringflansch versehene Ausgleichselement gleichzeitig als Betätigungsglied für das elektrische Schaltelement vorzusehen.
- Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiter erläutert, die nachfolgend beschrieben werden.
- Es zeigen:
-
1 in einem Längsschnitt eine Arretiervorrichtung, in der ein erfindungsgemäßes Längen-Ausgleichselement eingesetzt ist; -
2 eine der1 entsprechende Arretiervorrichtung, bei der der Zapfen des Ausgleichselementes im Arretierbolzen verpreßt ist; -
3 ein zweiteiliges Ausgleichselement, deren Einzelteile miteinander verpreßt sind; -
4 im Längsschnitt ein zweiteiliges Ausgleichselement, wobei die Einzelteile miteinander verzahnt sind; -
5 ein einteilig gestaltetes, unter Krafteinwirkung verformbares Ausgleichselement in der Ausgangslage; -
6 ein Ausgleichselement gemäß5 in der eingestellten, verformten Endlage. - Eine Arretiervorrichtung
1 wird anhand der1 näher erläutert, die ein Außengehäuse2 aufweist, das mit einem Gewinde3 zum Beispiel in ein in1 nicht abgebildetes Getriebegehäuse eingesetzt ist. In einer Innenbohrung4 des Außengehäuses2 ist eine Laufbuchse5 lagefixiert, an der Wälzkörper6 einer Wälzlagerung7 für einen Arretierbolzen8a geführt sind. Der rotationssymmetrisch gestaltete Arretierbolzen8a besitzt an einem aus dem Außengehäuse2 ragenden Ende eine kalottenartige Ausnehmung9 , in die über Wälzlager10 ein Rastelement11 drehbar eingesetzt und gehalten ist. An dem vom Rastelement entgegengesetzten Ende ist der Arretierbolzen8a mit einer Sacklochbohrung12 versehen, an dessen Stirnfläche13 eine Druckfeder14 mit einem Ende abgestützt ist. Das weitere Ende liegt an einem Boden15 an, der vorzugsweise als ein Tiefziehteil spanlos aus Blech geformt und verdrehgesichert am Außengehäuse2 befestigt ist. Zwischen den Boden15 und die Stirnfläche13 ist ein Ausgleichselement16a eingesetzt. Das aus einer am Arretierbolzen8 befestigten Hülse17a und einem in der Hülse17a lagepositionierbaren Zapfen18a gebildete Ausgleichselement16a dient zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und zur Einstellung eines Maßes ”X”, zwischen einer Funktionslage20 des Rastelementes11 und der Stirnseite des Zapfenkopfes22 . Eine Veränderung des Maßes ”X” bewirkt folglich eine Änderung des aus dem Außengehäuse2 austretenden Abschnittes vom Arretierbolzen8 . Aus der vom Boden15 abgewandten Seite des konvex gestalteten Zapfenkopfes22 ist in der Arretiervorrichtung1 ein Kontaktglied24 angeordnet. Diese beispielsweise eine Doppelfunktion als Dichtungsgummi und Kontaktfläche ausübende Bauteil ist in Richtung des Ausgleichselementes16a gewölbt, d. h. vorgespannt eingesetzt. Bei einer Verschiebung des Arretierbolzens8a in Pfeilrichtung kommt es zunächst zu einer Anlage des Zapfenkopfes22 am Kontaktglied24 , das bei einem weiteren Hub des Arretierbolzens8a die Kontakte26 des Schaltelementes25 verbindet. Das Schaltelement25 ist dabei an den vom Rastelement11 abgewandten Ende der Arretiervorrichtung1 in eine Bohrung34 eingesetzt und durch eine Bördelung35 lagefixiert. Mit Hilfe des Ausgleichselementes16a kann durch Ausgleich der Summentoleranzen einzelner Bauteile der Arretiervorrichtung unter Einbeziehung von Einbautoleranzen des Schaltelementes25 eine gewünschte verbesserte Schaltgenauigkeit des Schaltelementes25 erreicht werden, mit dem z. B. die Schaltfunktion der Arretiervorrichtung1 überwacht werden kann und/oder eine optische oder akustische Anzeige auslösbar ist. - In einem zweiten Ausführungsbeispiel (
2 ) einer erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung1 sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann. - Abweichend zu
1 besteht das Ausgleichselement16b gemäß2 aus dem Zapfen18b , der unmittelbar in eine Sacklochbohrung36 des Arretierbolzens8b gehalten ist. Zur dauerhaften Lagesicherung des Zapfens18b im Arretierbolzen8b kann beispielsweise eine Preßpassung oder Verklebung vorgesehen werden. Alternativ bietet sich auch eine Schrumpfverbindung an zwischen dem Zapfen18b und der Sacklochbohrung36 . - In
3 ist das Ausgleichselement16c abgebildet, bei dem die Hülse17c im Unterschied zu1 mit einer Auflage27 für die Druckfeder14 versehen ist. Dieser Figur ist außerdem eine Bohrung28 in der Hülse17c zu entnehmen, durch die Luft aus dem Innenraum der Hülse17c entweichen kann während des Einpressens des Zapfens18c . - Das Ausgleichselement
16d in4 zeigt die Hülse17d und den Zapfen18d , die jeweils mit einer zueinander ausgerichteten Verzahnung versehen sind zur Schaffung einer Verbindung, die ein relativ leichtgängiges Einschieben des Zapfens18d in die Hülse17d ermöglicht und damit für einen sicheren Halt beider Teile in jeder Halteposition sorgt. - Die
5 und6 zeigen ein einteilig gestaltetes Ausgleichselement16e , das plastisch verformbar ist oder alternativ eine elastische Verformbarkeit besitzt und bei Erreichen einer Funktionslänge lagefixierbar ist, mit dem die erforderliche Länge dauerhaft eingestellt werden kann. Das Ausgleichselement16e besitzt in der Ausgangslage eine haubenartige Formgebung mit seitlichen Ausnehmungen, die übergehend in ein Ringelement29 , das einen Schaft30 des Ausgleichselementes16e konzentrisch beabstandet umgibt. Ausgehend von dem Ringelement29 , das vorteilhaft am Arretierbolzen8 bzw.8a befestigt ist, schließen sich am Außenumfang verteilt angeordnete Stege31 an, die zu einem Deckel32 geführt sind. Der Deckel32 ist dabei endseitig am Schaft30 angeordnet. Durch eine Krafteinwirkung kann eine bleibende Verformung erreicht werden, bei der die Stege30 radial nach außen gerichtet ausweichen, wodurch sich der Deckel32 axial näher an das Ringelement29 verlagert. Zur Fixierung des Ringelementes29 in der vorgegebenen Lage und zur dauerhaften Einhaltung einer Funktionslänge, bei der sich eine Kopfhöhe ”K” einstellt, ist der Schaft an dem zum Deckel32 gerichteten Ende mit einem hülsenartig geformten außenseitig wellenförmigen Sicherungselement33 versehen, auf dem das Ringelement29 lagefixiert verrastet. Als Werkstoff für das Ausgleichselement16e eignet sich z. B. Stahlblech, Leichtmetall oder ein bleibend verformbarer warmfester Kunststoff. -
- 1
- Arretiervorrichtung
- 2
- Außengehäuse
- 3
- Gewinde
- 4
- Innenbohrung
- 5
- Laufbuchse
- 6
- Wälzkörper
- 7
- Wälzlager
- 8a
- Arretierbolzen
- 8b
- Arretierbolzen
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Wälzkörper
- 11
- Rastelement
- 12
- Sacklochbohrung
- 13
- Stirnfläche
- 14
- Druckfeder
- 15
- Boden
- 16a
- Ausgleichselement
- 16b
- Ausgleichselement
- 16c
- Ausgleichselement
- 16d
- Ausgleichselement
- 16e
- Ausgleichselement
- 17a
- Hülse
- 17c
- Hülse
- 17d
- Hülse
- 18a
- Zapfen
- 18b
- Zapfen
- 18c
- Zapfen
- 18d
- Zapfen
- 19
- Auflage
- 20
- Funktionslage
- 21
- Bohrung
- 22
- Zapfenkopf
- 23
- Ausgangslage
- 24
- Kontaktglied
- 25
- Schaltelement
- 26
- Kontakt
- 27
- Auflage
- 28
- Bohrung
- 29
- Ringelement
- 30
- Schaft
- 31
- Steg
- 32
- Deckel
- 33
- Sicherungselement
- 34
- Bohrung
- 35
- Bördelung
- 36
- Sacklochbohrung
Claims (9)
- Arretiervorrichtung zur Lagefixierung einer beweglichen Schaltstange eines mechanisch schaltbaren Zahnräderwechselgetriebes von Fahrzeugen, bestehend aus einem Außengehäuse (
2 ), in dem ein Arretierbolzen (8a ,8b ) verschiebbar geführt ist, der an einer Stirnseite von einer Druckfeder (14 ) beaufschlagt wird, die sich an einem mit dem Außengehäuse (2 ) verbundenen Boden (15 ) abstützt und eine Hubbewegung des Arretierbolzens (8a ,8b ) auslöst, wobei die Schaltstange eine Ausnehmung aufweist, in die ein kugelförmiges Rastelement (11 ) eingreift, das stirnseitig an der von der Druckfeder (14 ) abgewandten Seite im Arretierbolzen (8a ,8b ) gehalten ist, und wobei die Arretiervorrichtung (1 ) ein elektrisches Schaltelement (25 ) beinhaltet, welches über ein am Arretierbolzen (8a ,8b ) angeordnetes Betätigungselement aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Betätigungselement verbundenes längeneinstellbares Ausgleichselement (16a bis16e ) einen einteilig ausgebildeten Zapfen (18a bis18d ) einschließt, der unmittelbar in einer Sacklochbohrung (36 ) des Arretierbolzens (8b ) oder in einer Hülse (17a bis17c ), die an einer Stirnfläche (13 ) einer Sacklochbohrung (12 ) des Arretierbolzens (8a ) anliegt, form- oder kraftschlüssig gehalten ist und der in einer Einbaulage in einer Bohrung (21 ) des Bodens (15 ) geführt ist und mit einem in der Arretiervorrichtung (1 ) integrierten Kontaktglied (24 ) des Schaltelementes (25 ) zusammenwirkt. - Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement, das mit dem Ausgleichselement (
16a ,16c ) im Arretierbolzen (8a ,8b ) lagefixiert ist, in einem vom Arretierbolzen (8a ,8b ) separaten Bauteil geführt ist. - Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement (
16a bis16e ) nach Montage aller die Arretiervorrichtung (1 ) bildenden Bauteile einstellbar ist. - Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement (
16a ,16b ,16c ) von der Druckfeder (14 ) koaxial umschlossen ist. - Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Ausgleichselementes (
16d ) zusammenarbeitende Verzahnungen oder Gewinde aufweisen. - Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (
17c ) an dem zum Arretierbolzen weisenden Ende eine Auflage (27 ) für die Druckfeder (14 ) aufweist. - Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (
17a ,17c ) eine Innenzentrierung für die Druckfeder (14 ) bildet. - Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement (
16a bis16e ) aus einem warmfesten Stahlblech oder Leichtmetall oder aus einem bleibend verformbaren, warmfesten Kunststoff besteht. - Arretiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (
18a ,18c ,18d ) einen angeformten Zapfenkopf (22 ) aufweist, mit dem das Kontaktglied (24 ) des elektrischen Schaltelementes (25 ) aktivierbar ist.
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