DE19648853A1

DE19648853A1 - Schaltarretierung

Info

Publication number: DE19648853A1
Application number: DE19648853A
Authority: DE
Inventors: Andreas Neudecker; Klaus Kraemer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1998-05-28

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltarretierung zur Lagefixierung von beweglichen Stellelementen, vorzugsweise Schaltwellen bzw. Schaltstangen von Fahrzeug getrieben, mit einem in eine Ausnehmung einer Schaltstange eingreifenden, stirnseitig an einer Kalotte eines Führungsteils geführten, wälzgelagerten Rast elements, welches verschiebbar in einem Gehäuse eingesetzt ist, wobei das Führungsteil auf der vom Rastelement abgewandten Seite von einer Druckfeder beaufschlagt ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine Schaltarretierung dieser zuvor genannten Gattung ist der DE-C 38 08 375 zu entnehmen. Der Aufbau umfaßt ein dünnwandiges, als Tiefziehteil hergestell tes Gehäuse, das mittels einer Hohlschraube, beispielsweise in ein Getriebege häuse einsetzbar ist. In der Raststellung liegt das Führungsteil über ein kalotten förmig gestaltetes Ende mit seinem Rand an einem nach innen gebördelten Kragen des dünnwandigen Gehäuses an, der damit eine Lagesicherung für den Arretierbolzen bildet. Nachteilig erfordert dieser Aufbau einen hohen Ferti gungs- und Montageaufwand sowie im Bereich des Rastelementes einen relativ großen Bauraum.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltarretierung zu schaffen, die Maßnah men zur Funktionsverbesserung aufzeigt, insbesondere des Verschleißverhaltens sowie einen bauraumoptimierten Aufbau ermöglicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Anwendung der in Anspruch 1 aufgezeigten Erfindung führt zur Lösung der vorliegenden Aufgabe.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Schaltarretierung ein Führungsteil, das von der Kalotte ausgehend einen das Rastelement umschließenden Endbereich umfaßt, der innen eine von einer Zylinderform abweichende Aufnahme aufweist. Diese Gestaltung des Endbereichs verringert den Kontaktbereich zwischen dem Rastelement und dem Endbereich was sich positiv auf die Reibung und das Verschleißverhalten auswirkt und damit die Funktionssicherheit verbessert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Endbereiche innen polygonartig zu gestalten. Damit ergeben sich in vorteilhafter Weise umfangsverteilt mehrere koaxial zur Längsachse des Führungsteils angeordnete Ausnehmungen, die dazu führen, daß im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Schaltarretierung das Rastelement den Endbereich des Führungsteils nur be grenzt berührt. Alternativ zu einer polygonartigen Gestaltung kann gemäß der Erfindung das Führungsteil innen im Endbereich auch in einer beliebig anders artig gestalteten geometrischen Form gestaltet sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Führungsteil eine ovale oder elliptische Querschnittsfläche auf. Dabei ist das Führungsteil so gestaltet, daß der kleinste Durchmesser den Durchmesser des Rastelementes geringfügig übertrifft. Zur formschlüssigen Halterung des Rastelementes am Führungsteil ist dieses im Bereich des größten Durchmessers der ovalen oder elliptisch gestalte ten Querschnittsfläche bis über einen Äquatorbereich des Rastelementes geführt und endseitig radial nach innen umbördelt zur Schaffung einer formschlüssigen Halterung des Rastelementes. In vorteilhafter Weise ermöglicht dieses erfin dungsgemäße Führungsteil bei einem lageorientierten Einbau in Richtung des kleinsten Durchmessers der oval oder elliptisch gestalteten Querschnittsfläche einen Bauraum, der dem Durchmesser des Rastelementes entspricht.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht für einen innen polygonartig gestalteten Endbereich vor, die Umbördelungen zur Sicherstellung einer form schlüssigen Halterung des Rastelementes am Führungsteils ausschließlich im wandstärkenreduzierten Endbereich des Führungsteils anzuordnen. Mit dieser Maßnahme ergibt sich eine Verringerung des Herstellaufwandes für die Börde lung und damit eine Kostenreduzierung. Vorzugsweise bietet es sich dabei an, die übrigen Endbereiche des Führungsteils in der Länge zu reduzieren, bei spielsweise um ein Differenzmaß, das der Umbördelung entspricht.

Der Gegenstand der Erfindung, der innenseitig polygonartig gestaltete Endbereich des Führungsteils vorsieht, kann in vorteilhafter Weise genutzt werden zur Schaffung eines Schmiermittelreservoirs bzw. zur vereinfachten Schmiermittel zuführung, beispielsweise eine Spritzölzufuhr für die Wälzkörper der Schaltarre tierung, als Maßnahme zur Erhöhung der Lebensdauer der Rastelementlagerung.

Für einen Endbereich, der außen als Oval oder als Ellipse gestaltet ist, sieht die Erfindung vorzugsweise vor, daß die in Richtung des größten Durchmessers vom Führungsteil zeigenden Endbereiche eine Längserstreckung aufweisen, die den Äquatorbereich des Rastelementes übertreffen. Zur Sicherstellung einer für die Funktion der Schaltarretierung erforderlichen sicheren formschlüssigen Halterung umschließen diese Endbereiche bzw. Endzonen das Rastelement jeweils über einen Winkel von mehr als 90°.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht in einem Scheitelpunkt der Kalotte am Führungsteil ein zum Rastelement gerichteten Ansatz vor, mit dem erreichbar ist, daß sich kein Wälzkörper im Bereich des Scheitelpunkts festset zen kann. In vorteilhafter Weise kann dieser Ansatz mit einer Längsbohrung versehen werden, zur Schaffung einer Verbindung zwischen einem Ringraum, in dem die Wälzkörper eingesetzt sind, und einem Federraum, des Führungs teils. Damit kann eine wirksame Entlüftung geschaffen werden, die für einige Einbaufälle von Schaltarretierungen zur Funktionsverbesserung erforderlich ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeich nungen nachfolgend erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Führungsteil;

Fig. 2 die Schnittansicht gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1, die eine polygonartig gestaltete Innenkontur des Endbereichs vom Füh rungsteil zeigt;

Fig. 3 ein Führungsteil, dessen Außenkontur elliptisch gestaltet ist;

Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Linie 4-4 aus Fig. 3, die einen Durchmesserunterschied des Führungsteils verdeutlicht;

Fig. 5 eine Draufsicht des in Fig. 3 abgebildeten Führungsteils.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Eine erfindungsgemäße Schaltarretierung 1a, bestehend aus einem Führungsteil 2a und einem Rastelement 3, das über Wälzkörper 4 am Führungsteil 2a gela gert ist zeigt die Fig. 1. Das Führungsteil 2a ist an einem Ende mit einer Kalotte 5 versehen, an der die Wälzkörper 4 geführt sind, auf denen sich ein Rastelement 3 abstützt. Das Führungsteil 2a ist weiterhin mit einem hülsenartig geformten Endbereich 6a versehen, der bis über einen Äquatorbereich 7 des Rastelementes reicht. Zur Vermeidung einer Berührung bzw. Anlage des Rast elementes 3 am Endbereich 6a, 6b im eingebauten Zustand übertrifft ein Innen durchmesser d_i des Endbereichs 6a den Durchmesser "D_R" des Rastelementes 3. Wie der Fig. 2, die eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 (Fig. 2) zeigt, weist das Führungsteil 2a im Endbereich innenseitig eine polygonartige Kontur auf. Dadurch bilden sich achsparallel zu einer Längsachse 10 des Führungsteils 2a umfangsverteilt angeordnete Ausnehmungen 11, die von der Kalotte 5 beginnend bis zum freien Ende reichen. Aus der Fig. 1 wird deutlich, daß die Endbereiche 6a, 6b folglich eine unterschiedliche Wandstärke aufweisen sowie eine abweichende Länge, die jedoch übereinstimmend den Äquatorbereich 7 des Rastelements 3 übertreffen. Zur formschlüssigen Halterung des Rastelemen tes 3 im Führungsteil 2a ist der Endbereich 6b mit einer radial nach innen gerichteten Umbördelung 8a versehen. Den kompakten Aufbau des Führungs teils 2a unterstreichend sind die Wälzkörper 4 über einen Winkel "∝" von ≦ 100° angeordnet. Das Führungsteil 2a ist auf der vom Rastelement 3 abgewand ten Ende mit einer Sacklochbohrung 9 versehen, die einen Federraum 12 zur Aufnahme einer Druckfeder bildet, mit der das Führungsteil 2a im eingebauten Zustand in Richtung einer Schaltwelle kraftbeaufschlagt werden kann. Das Führungsteil 2a ist weiterhin im Scheitelpunkt der Kalotte 5 mit einem in Richtung des Rastelements 3 weisenden Ansatz 13 versehen. Zur Schaffung einer Entlüftung zwischen einem Einbauraum 15, für die Wälzkörper 4, und dem Federraum 12 dient eine Längsbohrung 14, die zentrisch im Führungsteil 2a angebracht ist und durch den Ansatz 13 geführt ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 3 bis 5 abgebildet. Da der Aufbau viele mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 übereinstimmende Bauteile umfaßt, bezieht sich die Beschrei bung zu den Fig. 3 bis 5 auf die unterschiedlich gestalteten Bauteile. Das Führungsteil 2b besitzt im Unterschied zu dem in Fig. 1 abgebildeten Füh rungsteil 2a eine elliptische Außenkontur, siehe Fig. 5. Zur formschlüssigen Halterung des Rastelementes 3 umfaßt das Führungsteil 2b zwei gegenüber liegende Endbereiche 6c, die in Richtung des Größtdurchmessers "D_G" am Führungsteil 2b angeordnet sind und die den Aquatorbereich 7 des Rastele ments 3 überdecken und endseitig mit einer radial nach innen gerichteten Umbördelung 8b versehen sind. Der Fig. 4 ist zu entnehmen, daß der Durch messer "d_K" nur geringfügig größer ist als der Durchmesser "D_R" des Rastelemen tes 3. Die erfindungsgemäße Schaltarretierung 1b besitzt damit bei einem lageorientierten Einbau in einer Einbaurichtung einen ausschließlich vom Durchmesser des Rastelementes 3 bestimmten Einbauraum. Wie der Fig. 4 weiterhin zu entnehmen ist, ist das Führungsteil 2b an den Endzonen der Kalotte 5 jeweils mit einem Vorsprung 16 versehen, der eine Verliersicherung für die Wälzkörper 4 in den Zonen herstellt, die nicht vom Endbereich 6c überdeckt sind.

Bezugszeichenliste

1

a Schaltarretierung

1

b Schaltarretierung

2

a Führungsteil

2

b Führungsteil

3

Rastelement

4

Wälzkörper

5

Kalotte

6

a Endbereich

6

b Endbereich

6

c Endbereich

7

Äquatorbereich

8

a Umbördelung

8

b Umbördelung

9

Sacklochbohrung

10

Längsachse

11

Ausnehmung

12

Federraum

13

Ansatz

14

Längsbohrung

15

Einbauraum

16

Vorsprung
∝ Winkel (Wälzkörperanordnung)
D_i

Innendurchmesser (Endbereich des Führungsteils)
d_K

Kleinstdurchmesser des Führungsteils
D_G

Größtdurchmesser des Führungsteils
D_R

Durchmesser des Rastelementes

Claims

1. Schaltarretierung zur Lagefixierung von beweglichen Stellelementen, vorzugs weise Schaltwellen und Schaltstangen von Fahrzeuggetrieben, mit einem in eine Ausnehmung einer Schaltstange eingreifenden, stirnseitig an einer Kalotte (5) eines Führungsteils (2a) geführten, wälzgelagerten Rastelement (3), das mittels einer Umbördelung (8a) in der Kalotte (5) gehalten ist, wobei das Führungsteil (2a) verschiebbar in ein Gehäuse eingesetzt und auf seiner dem Rastelement (3) abgewandten Seite von einer Druckfeder beaufschlagt ist, dadurch gekennzeich net, daß von der Kalotte (5) ausgehend das Führungsteil (2a, 2b) einen das Rast element (3) umschließenden Endbereich (6a, 6b) aufweist, der innen oder außen eine von einer Zylinderform abweichende Gestaltung aufweist.

2. Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbe reich (6a) der Schaltarretierung (1a) innen polygonartig gestaltet ist (Fig. 1).

3. Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schal tarretierung (1b) ein Führungsteil (2b), mit einer ovalen oder elliptischen Quer schnittsfläche umfaßt, dessen Durchmesser "d_K" einem Durchmesser "D_R" des Rastelementes (3) weitestgehend entspricht (Fig. 3).

4. Schaltarretierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umbör delung (8a) ausschließlich an einem wandstärkenreduzierten Endbereich (6b) des Führungsteils (2a) vorgesehen ist.

5. Schaltarretierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längserstreckung des Endbereichs (6b) die Längserstreckung des Endbereichs (6a) übertrifft.

6. Schaltarretierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wand stärken reduzierte Endbereich (6b) zum Rastelement (3) einen Freiraum bildet, der zur Aufnahme eines Schmiermittels bzw. zur Schmiermittelzuführung der Wälzkörper (4) vorgesehen ist.

7. Schaltarretierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im größten Durchmesserbereich des Führungsteils (2b) angeordneten Endbereiche (6c) bis über einen Äquatorbereich (7) des Rastelementes (3) geführt sind.

8. Schaltarretierung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbe reiche (6c) das Rastelement (3) jeweils über einen Winkel von < 90° um schließen.

9. Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Scheitelpunkt der Kalotte (5) ein zum Rastelement (3) gerichteter Ansatz (13) am Führungsteil (2a) vorgesehen ist.

10. Schaltarretierung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (13) mit einer Längsbohrung (14) versehen ist, die einen Federraum (12) mit einem Einbauraum (15) für die Wälzkörper (4) verbindet.