DE19654004A1

DE19654004A1 - Arretiereinrichtung mit einem seitlich angeordneten Schalter

Info

Publication number: DE19654004A1
Application number: DE1996154004
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Schuebel; Reinhart Dipl Ing Malik
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 1998-06-25
Also published as: WO1998028557A1; DE19781481D2

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Arretiereinrichtung zur Lagefixierung von bewegli chen Stellelementen, wie beispielsweise Schaltstangen oder Schaltwellen eines mechanisch schaltbaren Zahnräderwechselgetriebes von Fahrzeugen, umfassend ein Gehäuse, in das ein gegen eine Druckfeder längsverschiebbar geführtes Führungsteil eingesetzt ist, das endseitig mit einem in Aussparungen des Stell elementes verrastenden Rastkörpers versehen ist, und das Führungsteil an der von dem Rastelement abgewandten Ende einen Stößel aufweist, der bei einer Hubbewegung einen versetzt zu einer Längsachse der Arretiereinrichtung angeordneten Schalter betätigt.

Hintergrund der Erfindung

Eine Arretiereinrichtung der zuvor beschriebenen Gattung ist aus der DE 43 07 596 A1 bekannt. Der Aufbau dieser Arretiereinrichtung umfaßt ein Führungsteil, das wälzgelagert längsverschiebbar im Gehäuse eingesetzt ist. Zur Lagefixierung von beweglichen Stellelementen dient ein wälzgelagertes abge stütztes Rastelement, welches im Führungsteil formschlüssig gehalten ist. An dem vom Rastelement abgewandten Ende ist ein in Richtung der Längsachse angeordneter elektrischer Schalter vorgesehen, der in Abhängigkeit von der Stellung des Führungsteils aktivierbar ist. Der Schalter kann dabei beispielsweise dazu dienen, eine Neutralstellung der Getriebeschaltung anzuzeigen. Ebenso kann eine solche Arretiereinrichtung, die mit einem Schalter versehen ist, vorgesehen werden für die Betätigung eines Rückfahrscheinwerfers von Fahr zeugen. Ein in Richtung der Längsachse der Arretiereinrichtung angeordneter Schalter erfordert einen deutlich vergrößerten axialen Bauraum der Arretier einrichtung, da die gesamte Hubbewegung des Stößels auf den Schalter über tragen wird und der Bauraum in vielen Einbaufällen nicht besteht. Der erforder liche Bauraum wird außerdem vergrößert durch die ebenfalls in Längsrichtung ausgerichtete Steckeranordnung. Als Alternative dazu ist dem bekannten Stand der Technik weiterhin ein axial versetzt zur Längsachse der Arretiereinrichtung angeordneter Schalter zu entnehmen, siehe Fig. 3. Zur Betätigung dieses Schalters ist das Führungsteil mit einem radial vorspringenden Flansch versehen, der mit einem Zwischenglied zusammenwirkt, welches mit einer Kontaktanord nung des Schalters verbunden ist. Zur Aktivierung des Schalters ist demnach ausgehend von einer Längs- bzw. Linearbewegung des Führungsteils zur Betäti gung des Schalters eine rechtwinkelige Umsetzung dieser Bewegung erforder lich. Die dazu vorgesehenen Maßnahmen haben den Nachteil einer nicht ausreichenden Funktionssicherheit und erfordern darüber hinaus einen hohen Einstell- und Montageaufwand. Weiterhin ist die Zuordnung des Schalters zur Arretiereinrichtung nicht lageneutral, da der Schalter lagefixiert am Gehäuse der Arretiereinrichtung befestigt ist.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend von einer zuvor genannten Arretiereinrichtung liegt der vorliegen den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Arretiereinrichtung mit einem Schal ter zu entwickeln, die neben einer reduzierten Bauhöhe eine zum Gehäuse der Arretiereinrichtung beliebig verstellbare Schalteranordnung aufweist sowie mit Maßnahmen versehen ist, zur Verbesserung der Funktionssicherheit und die Schalteranordnung eine variable Öffner- und Schließerfunktion ermöglicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist dem Stößel der Arretier einrichtung ein Betätigungsglied mittelbar oder unmittelbar zugeordnet, mit dem der gegenüber dem Gehäuse der Arretiereinrichtung verstellbar angeordnete Schalter aktivierbar ist. Das Betätigungsglied steht dabei mit einer rechtwinklig zu einer Längsachse der Schalteinrichtung angeordneten Kontaktanordnung in Verbindung, mit der der Schalter unmittelbar aktivierbar ist. Diese erfindungs gemäße Schalteranordnung ermöglicht einen lageoptimierten Einbau, da nach Erreichen einer Einbaulage der Arretiereinrichtung der zugehörige Schalter einstellbar ist, d. h. unabhängig vom Gehäuse der Schalteinrichtung ausgerichtet werden kann. Die erfindungsgemäße Schalteranordnung ist insbesondere für die Arretiervorrichtungen vorteilhaft, deren Gehäuse über einen Gewindeansatz, bespielsweise in ein Getriebegehäuse, einschraubbar ist und nach Erreichen eines Festsitzes vom Gehäuse der verdrehbare Schalter ausgerichtet werden kann. Dieser weitestgehend lageunabhängige Einbau des Schalters begünstigt eine optimale Kabelführung sowie eine geschützte Schaltereinbaulage. Die Erfindung schließt dabei unterschiedlich geometrisch gestaltete Betätigungs elemente ein, wobei deren Gestaltung unmittelbar Einfluß nimmt auf die Schalt funktion des Schalters bedingt durch die am Betätigungselement anliegende Kontaktanordnung. Vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Schaltarretie rung eine Variation der Öffner- und Schließerfunktion des Schalters.

Die erfindungsgemäße rechtwinkelige Kontaktanordnung zur Längsachse der Arretiereinrichtung bewirkt weiterhin eine Funktionsverbesserung im Vergleich zum bekannten Stand der Technik, bei dem die Schaltkontakte koaxial zur Längsachse der Schalteinrichtung angeordnet sind und die eine genaue Justie rung erfordern und damit einen Kostennachteil gegenüber der Erfindung auf weisen, bei der eine vergleichbare Einstellung nicht erforderlich ist. Gleichzeitig stellt sich eine Optimierung des Schaltweges der Kontaktanordnung ein, auf grund einer unmittelbaren Aktivierung durch das Betätigungsglied.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 24, die im folgenden näher beschrieben sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Betätigungsglied ein Zwischenelement vorgesehen, das stirnseitig am Stößel an einem Stößelkopf abgestützt ist. Aufgrund der geometrischen Formgebung des Zwischenelementes erfolgt bei einer Linearbewegung des Stößels sowie des damit in Verbindung stehenden Zwischenelementes eine Verlagerung, beispielsweise Spreizung der mit dem Zwischenelement in Verbindung stehenden Kontaktanordnung. Eine zur Spreizung entgegengesetzte Verlagerung der Kontaktanordnung ist gemäß der Erfindung durch ein becherförmig gestaltetes, mit einer sich konisch ver jüngenden Ausnehmung erzielbar, an deren Wandung die Kontaktanordnung geführt ist. Die Verwendung eines Zwischenelementes bietet sich an für Arre tiereinrichtungen, die mit einem Schalter nachrüstbar sind, wobei das Gehäuse der Arretiereinrichtung beispielsweise in einer Standardversion durch einen Deckel verschlossen ist und zur Bildung einer Schalterarretierung zusätzlich mit einem Schalter kombiniert werden kann.

Als Zwischenelement eignet sich vorzugsweise ein rotationssymmetrisch gestal teter Körper, beispielsweise in Form einer Kugel oder alternativ gestaltet als ein Kegelstumpf, eine Pyramide bzw. eine Zylinderrolle mit einer konvex oder einer konkav gestalteten Mantelfläche.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht ein zwischen dem Stößel und dem Zwischenelement eingesetztes Einstellelement vor. Ein solches Element ermöglicht eine exakte Einstellung des Schalters. Als Einstellelement bietet es sich an, dieses mit einer Druckfeder zu versehen, die den Stößelhub teilweise ausgleicht, wodurch der Hub des Betätigungselementes verringert werden kann. Mit dem auch als Wegkompensationselement zu bezeichnende Einstellelement ist gleichzeitig ein Toleranzausgleich erzielbar.

Die Erfindung schließt außerdem zur Bauteiloptimierung eine Kontaktanordnung ein, die unmittelbar mit dem Stößel zusammenwirkt, der damit auch die Funk tion des Betätigungselementes übernimmt. Dazu bietet es sich an, die Mantel fläche des rotationssymmetrisch gestalteten Stößels am freien Ende konkav oder konvex derart zu gestalten, daß bei einer Längsbewegung des Stößels die an die Mantelfläche an liegende Kontaktanordnung sich radial verlagert zur Ausübung einer Schaltfunktion des Schalters.

Zur weiteren Funktionsverbesserung der Kontaktanordnung liegt diese erfin dungsgemäß federnd am Übertragungsglied an. Die Kontaktanordnung kann dabei in sich federnd ausgelegt sein oder alternativ zur Verstärkung der An lagekraft über eine separate Feder am Betätigungsglied anliegen.

Als eine vorteilhafte Ausgestaltung der Kontaktanordnung bietet es sich an, diese zangenartig derart auszubilden, daß diese das Zwischenelement jeweils weitestgehend halbseitig umgreifen und die zusammenwirkend angeordnet, am freien Ende jeweils einen Schaltkontakt bilden. Diese Kontaktanordnung stellt für einen radial zur Längsachse der Arretiereinrichtung angeordneten Schalter eine optimale Kontaktanordnung dar, mit der die verbesserte Funktionssicherheit erzielbar ist. Die Formgebung des Zwischenelementes wird dabei unmittelbar auf die Kontaktanordnung übertragen und damit die Linearbewegung der Arretiereinrichtung in eine Radialbewegung, beispielsweise Spreizung der Kontaktanordnung übersetzt.

Die Erfindung umfaßt weiterhin ein die Wirkung eines Isolators ausübendes Zwischenelement, wodurch ein Stromfluß zwischen den Schaltkontakten der Kontaktanordnung wirksam unterbunden ist. Die Forderung, das Zwischen element als Isolator zu gestalten, kann beispielsweise erfüllt werden durch ein aus Keramik oder Kunststoff hergestelltes Zwischenelement.

Zur Darstellung einer Schalteranordnung, die beliebig gegenüber der Arretier einrichtung ausgerichtet bzw. verstellt werden kann, sieht die Erfindung ein separates Gehäuse bzw. Bauteil vor in das der Schalter eingesetzt ist. Das Gehäuse ist dabei an dem vom Rastelement gegenüberliegenden Ende der Arretiereinrichtung angeordnet. Dieser konstruktive Aufbau ermöglicht zum einen die Vormontage des Schalters und zum anderen eine vereinfachte, be darfsabhängige Nachrüstung einer Arretiereinrichtung mit einem Schalter. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Schalteranordnung im Schadensfall oder bei einer erforderlichen geänderten Schaltcharakteristik einen einfachen Austausch des Schalters.

Die Einstellbarkeit des elektrischen Schalters verbessernd sieht die Erfindung weiterhin ein Schaltergehäuse vor, das im Anlagebereich der Arretiereinrichtung mit einem zylindrischen Ansatz versehen ist, der von einem axial vorstehenden Bord der Arretiereinrichtung umschlossen ist. Zur wirksamen Abdichtung zwischen dem Bord und dem Ansatz des Schaltergehäuses ist eine Dichtung vorgesehen. In vorteilhafter Weise ermöglicht dieser Aufbau eine beliebige Verstellung oder Ausrichtung des Schalters und des damit verbundenen Stecker- und Leitungsanschlusses gegenüber der Arretiereinrichtung, bevor diese Bauteile zueinander lagefixiert werden. Die erfindungsgemäße Arretiereinrichtung kann weiterhin mit einem Schalter kombiniert werden, dessen Gehäuse in eine Aufnahmebohrung des Gehäuses der Arretiereinrichtung kraftschlüssig einge preßt ist. Eine solche Maßnahme bietet sich beispielsweise an für eine Nachrü stung einer Arretiereinrichtung mit einem Schalter, bei der ein in die Aufnahme des Gehäuses eingesetzter Boden ersetzt wird durch das mit dem Schalter versehene Schaltergehäuse. Zur formschlüssigen Verbindung und Lagefixierung zwischen dem Unterteil des Schalters bzw. des Schaltergehäuses mit dem Gehäuse der Arretiereinrichtung ist vorzugsweise der axial vorstehende Bord des Gehäuses endseitig mit einer umlaufenden oder sektionsweise angeordneten Bördelung versehen. Alternativ kann der Bord mit radial nach innen gerichteten Nasen versehen sein zur Bildung einer Verschnappung.

Eine für die Funktion der Arretiereinrichtung erforderliche staub- und flüssig keitsdichte Trennung des Stößelraums vom Schalterraum ist zwischen den Gehäusen der Arretiereinrichtung und des Schalters eine aus Stahl, Kunststoff oder Gummi hergestellte Membran eingesetzt. In der Einbaulage der Membran liegt an deren einen Seite der Stößel und an deren gegenüberliegenden Seite das Betätigungselement an. Zur Verbesserung der Dauerfestigkeit kann die Membran als Stufenmembran gestaltet sein. Die gestufte Gestaltung der Mem bran ermöglicht größere Stellwege ohne Überschreitung zulässiger Dehnungen, was sich vorteilhaft auf die Standzeit, d. h. Lebensdauer der Membran und auf die gesamte Arretier-Federkennung auswirkt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zwischen dem Stößel und der Kontaktanordnung eingesetzte Zwischenelement in der eingerückten Stellung der Arretiereinrichtung, d. h. einer Endlage, zentriert, zur Vermeidung einer unkontrollierten Lage des Zwischenelementes. Als eine wirksame Maßnah me zur Zentrierung des Zwischenelementes dient eine zur Führung des Stößels im Gehäuse der Arretiereinrichtung eingesetzte Hülse, die endseitig eine Ansen kung aufweist, beispielsweise in Form einer Kalotte für ein kugelförmig gestalte tes Zwischenelement. Alternativ oder zusätzlich eignen sich zur Führung des Zwischenelementes im Schaltergehäuse vorgesehene koaxial zur Längsachse der Arretiereinrichtung umfangsverteilt angeordnete Stege und/oder Rippen. Weiter hin bietet es sich an ein Zwischenelement an einem ortsfest im Schaltergehäuse positionierten zum Zwischenelement ausgerichteten Stift zu führen. Zur Schaf fung einer Zentrierung des Zwischenelementes in einer ausgerückten Stellung der Arretiereinrichtung sieht die Erfindung vor, den Boden des Schaltergehäuses mit einer Hubbegrenzung für das Zwischenelement zu versehen.

Der Erfindungsgedanke sieht weiterhin die Anordnung eines elektrischen Schal ters vor, der in einem zylindrischen Abschnitt eines topfartig gestalteten Schal tergehäuses eingesetzt ist. Der als Schaltmodul gestaltete Schalter ist dabei rechtwinklig zur Längsachse der Arretiereinrichtung angeordnet. Alternativ zu den zuvor beschriebenen Kontaktanordnungen bietet es sich an, für einen Einsteckmodul als Kontaktanordnung eine bis zum Stößel reichende Kontaktzun ge anzuordnen, die mit zumindest einer weiteren, verkürzt ausgeführten Schalt zunge zusammenwirkt. Die Schaltzungen sind dabei vorzugsweise radial be abstandet zur Längsachse der Arretiereinrichtung und mit dieser übereinstim mend fluchtend angeordnet. Durch die Verwendung von zwei verkürzten Schaltzungen, die mit einer verlängerten, bis zum Betätigungselement reichen den mittleren Kontaktzunge zusammenwirken, kann dabei ein Schalter realisiert werden, der die Funktion eines Umschalters mit zwei stabilen Schaltstellungen ermöglicht. Diese Kontaktanordnung ist auf einem relativ kleinen Bauraum realisierbar und ermöglicht daher einen Einbau des Schalters, der beispielsweise in einer Bohrung des topfartig gestalteten Schaltergehäuses eingesetzt ist. Zur Sicherstellung einer staub- und flüssigkeitsdichten Ausgestaltung der Kontakt anordnung ist diese unmittelbar von einer Membran umgeben, wodurch die Nachrüstung des elektrischen Schalters in eine Arretiereinrichtung vereinfacht werden kann. Weiterhin nimmt diese Membrananordnung keinen nachteiligen Einfluß auf die Arretier-Federkennung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird anhand nachstehender Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Arretiereinrichtung, die mit einem Betätigungselement versehen ist, das mittels einer Kontaktanordnung mit einem versetzt zu einer Längsachse der Arretiereinrichtung angeord neten Schalter zusammenwirkt;

Fig. 2 eine Variante zu der in Fig. 1 abgebildeten Arretiereinrich tung, bei der der Schalter mittels eines Zwischenrings im Gehäuse der Arretiereinrichtung gehalten ist;

Fig. 3 eine Schnittansicht III-III gemäß Fig. 1;

Fig. 4-7 Einzelteilzeichnungen von unterschiedlich gestalteten Betäti gungselementen;

Fig. 4 ein zylinderrollenartig gestaltetes Betätigungselement;

Fig. 5 ein ebenfalls zylinderrollenartig geformtes Zwischenelement, das über einen zentralen Stift geführt ist;

Fig. 6 ein Betätigungselement mit einer konkav gestalteten Mantel fläche;

Fig. 7 ein pyramidenartig geformtes Betätigungselement;

Fig. 8 das Profil einer gestuft gestalteten Membran;

Fig. 9 eine Arretiereinrichtung mit einem als Schaltmodul gestalteten Schalter, der rechtwinklig in ein endseitig der Arretiereinrich tung an geordnetes Gehäuse eingesetzt ist;

Fig. 10 die Arretiereinrichtung gemäß Fig. 9, dessen Schaltergehäuse über eine Schnappverbindung am Gehäuse befestigt ist;

Fig. 11-14 unterschiedliche Ausbildungen von Stößeln, die gleichzeitig die Funktion eines Betätigungselementes ausüben;

Fig. 11 einen Stößel, dessen Ende pilzförmig gestaltet ist zur Bildung eines Betätigungselementes;

Fig. 12 einen Stößel, der zur Bildung eines Betätigungselementes vom freien Ende beabstandet mit einem zylindrischen Ansatz ver sehen ist;

Fig. 13 ein Stößelende, das sowohl über ein pilzförmiges Ende als auch über einen zylindrischen Ansatz verfügt;

Fig. 14 den Stößel gemäß Fig. 13 in Verbindung mit einer Kontakt anordnung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist eine Arretiereinrichtung 1a in einem Längsschnitt abgebildet, die mit einem Schalter 2a eine Einheit bildet. Bei der Arretiereinrichtung 1a ist ein Rastelement 3 über Wälzkörper 4 an einer Kalotte 5 eines Führungsteils 6 abgestützt. Das zylindrisch gestaltete Führungsteil 6 ist in einer Hülse 7 einge setzt, an deren Boden 8 eine Druckfeder 9 abgestützt ist, die gegenseitig im Führungsteil 6 zentriert ist. In einem Ringraum zwischen einer Mantelfläche des Führungsteils 6 und der Hülse 7 ist eine Wälzlagerung 10 angeordnet, zur Schaffung einer Linearlagerung für das Führungsteil 6. Die Hülse 7 ist in ein Gehäuse 11a gepreßt, das z. B. in eine Bohrung eines Getriebegehäuses einsetz bar ist. Ein auf der von dem Rastelement 3 abgewandten Seite zentrisch in das Führungsteil 6 eingesetzter und axial aus dem Führungsteil 6 austretender Stößel 12 ist am freien Ende in einem zylindrischen Ansatz 13 des Bodens 8 geführt. Eine Stirnseite 14 des Stößels 12 liegt an einer Membran 15a an, die zur Ab dichtung eines Schalterraums 17 gegenüber einem Stößelraum 16 vorgesehen ist. An der Membran 15a liegt gegenseitig vom Stößel 12 ein Betätigungsele ment 18a an, das die Funktion eines Zwischengliedes ausübt und über das eine Kontaktanordnung 19 des Schalters 2a aktivierbar ist. Das als Kugel gestaltete Betätigungselement 18a ist in der in Fig. 1 abgebildeten Stellung in einer Senke 29 des Bodens 8 lagezentriert. Als Führung des Betätigungselementes 18a bei einer Hubbewegung des Stößels 12 dienen im Schaltergehäuse 20a um fangsverteilt angeordnete Führungsstege 21. Zur Darstellung einer Einheit, beste hend aus der Arretiereinrichtung 1a und dem Schalter 2a, ist das Schaltergehäu se 20a über einen zylindrischen Ansatz 22 in einem radial aufgeweiteten Bereich des Gehäuses 11a eingesetzt, der über einen Bund 23 den Ansatz 22 umschließt und diesen mittels einer endseitigen Umbördelung 24 formschlüssig sichert. Zur Schaffung einer vormontierbaren Einheit, die das Schaltergehäuse 20a, das Betätigungselement 18a sowie die Membran 15a umfaßt, dient eine Blechhülse 58, die den Ansatz 22 umschließt und dabei gleichzeitig die Mem bran 15a sichert. Die Blechhülse 58 begünstigt dabei eine beliebige Verdre hung, d. h. Einstellung des Schalters 2a gegenüber dem Gehäuse 11a. Der Schalter 2a ist weiterhin mit einer zu einer Längsachse 25 der Arretiereinrich tung 1a radial versetzt angeordneten Steckverbindung 26 versehen, die mit der Kontaktanordnung 19 verbunden ist.

Wirkungsweise

In der in Fig. 1 abgebildeten Einrückstellung der Arretiereinrichtung 1a ist das Rastelement 3 durch die Kraft der Druckfeder 9 in einer in Fig. 1 nicht abge bildeten Ausnehmung eines Stellelementes verrastet. Eine Verschiebung des Stellelementes bewirkt eine Längsbewegung des Führungsteils 6 in Pfeilrichtung. Diese Längsbewegung wird unmittelbar auf das Betätigungselement 18a über tragen, das sich - geführt durch die Führungsstege 21 - in Richtung eines dem Schaltergehäuse 20a zugehörigen Bodens 27 verlagert, der zur Schaffung eines Endanschlages mit einer Hubbegrenzung 28 versehen ist. Während der Hubbe wegung, bei der sich das Betätigungselement 18a in Richtung der Längsachse 25 verlagert, erfolgt eine Spreizung der aus zwei Kontakten bestehenden Kon taktanordnung 19, die oberhalb eines Äquatorbereichs des als Kugel ausgebilde ten Betätigungselementes 18a dieses halbseitig umgreift. Die Stellbewegung löst somit einen Schaltvorgang aus, wobei die Bewegung des Stößels 12 in eine dazu rechtwinklig gerichtete Spreizung der Kontaktanordnung 19 übersetzt wird. Die Bewegungsrichtung der Kontaktanordnung 19 stimmt somit nicht mit der Hubrichtung des Stößels 12 überein, wodurch sich eine reduzierte Bauhöhe des Schalters 2a und damit der gesamten Arretiereinrichtung 1a einstellt.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 2) einer erfindungs gemäßen Arretiereinrichtung, die mit einem Schalter zusammen eine Einheit bildet, sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

Die Arretiereinrichtung 1b umfaßt danach ein spangebend gestaltetes Gehäuse, das über einen Gewindeansatz 30 verfügt, mit dem die Arretiereinrichtung 1b beispielsweise in ein Getriebegehäuse eingeschraubt werden kann. Das Schal tergehäuse 20b des Schalters 2b ist im Vergleich zu dem Schaltergehäuse 2a in Fig. 1 durchmesserreduziert und in einem Zwischenring 31 abgedichtet, formschlüssig eingesetzt. Der Zwischenring 31 ist außen von einem einstückig mit dem Gehäuse 11b verbundenen Bund 23 umschlossen und mittels einer endseitigen Bördelung 24 formschlüssig gehalten. Diese Schalteranordnung ermöglicht selbst nach einem Einbau der Arretiereinrichtung 1b eine beliebige Ausrichtung des Schalters 2b, so daß beispielsweise zur optimierten Kabelfüh rung zur Steckverbindung 26 das Schaltergehäuse 20b im Zwischenring 31 ausgerichtet werden kann. Weiterhin ist der Stößel 12 zweiteilig gestaltet. Zwischen der Membran 15a und dem Stößel 12 ist ein im Stößel 12 begrenzt längsverschiebbar eingesetztes, durch die Kraft einer Druckfeder 57 an der Membran 15a abgestütztes Einstellelement 56 vorgesehen. Mit dem Einstell element 56 kann eine Hubbegrenzung und oder ein Toleranzausgleich erfolgen, d. h. es erfolgt eine übersetzte nicht lineare Übertragung der Längsbewegung vom Stößel 12 auf das Betätigungselement 18a.

Zur Verdeutlichung der Funktion der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung 19 dient die Fig. 3. Danach umfaßt die Kontaktanordnung 19 zwei im Schalterge häuse 20a gehaltene Kontaktzungen 32a, 32b, die von einem übereinstimmen den Ausgangsbereich im Schaltergehäuse 20a ausgehend zunächst axial be abstandet verlaufend angeordnet sind und dabei das Betätigungselement 18a umgreifen, bevor diese endseitig zusammengefügt sind zur Bildung eines Schalt kontaktes 33. Eine Hubbewegung des Stößels 12, bei der gleichzeitig das Betätigungselement 18a verlagert wird, hat eine Spreizung der Kontaktzungen 32a, 32b zur Folge, siehe Pfeile, durch die eine Schaltung ausgelöst wird, mit der beispielsweise ein Rücklichtschalter eines Fahrzeugs zu betätigen ist.

Aus den Fig. 4 bis 7 sind beispielhaft verschiedene Ausbildungen von Betätigungselementen zu entnehmen. In Fig. 4 ist ein zylinderrollenartig gestaltetes Betätigungselement 18b abgebildet mit einer konkav gestalteten Mantelfläche an der die Kontaktzungen 32a, 32b geführt sind. In Fig. 5 ist für ein Betätigungselement dieser Formgebung, zur Schaffung einer sicheren Füh rung am Boden 8 des Schaltergehäuses 20a ein in Richtung der Längsachse 25 ausgerichteter Führungsstift 34 vorgesehen, der in eine zentrische Bohrung 35 des Betätigungselements 18c eingreift. Die Anlage des Betätigungselementes 18c an der Membran 15a unterstützend dient eine Druckfeder 36, die zwischen dem Boden 8 und dem Betätigungselement 18c eingesetzt ist.

Das in Fig. 6 dargestellte Betätigungselement 18d verfügt über eine konkav gestaltete Mantelfläche. Ein Betätigungselement dieser Formgebung ermöglicht, daß beispielsweise ausgehend von einer Anlage der Kontaktzungen 32a, 32b im Bereich des Durchmessers "d" in beiden Bewegungsrichtungen, siehe Pfeil, eine Schaltung ausgelöst werden kann.

Das Betätigungselement 18e gemäß Fig. 7 ist pyramidenartig geformt. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die zuvor beschriebenen Ausgestaltungen sondern schließt ebenfalls weitere Formgebungen ein, z. B. ein Betätigungs element in Form eines Kegelstumpfes.

In Fig. 8 ist das Profil einer gestuft gestalteten Membran 15b abgebildet. Ein solcher Membranaufbau verringert die Dehnung bei einer Hubbewegung des Stößels 12, was sich positiv auf die Dauerfestigkeit der Membran 15b auswirkt und damit eine deutlich größere Zahl von Schaltzyklen ermöglicht.

Die in Fig. 9 abgebildete Arretiereinrichtung 1c stimmt weitestgehend überein mit dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1), so daß die übereinstimmenden Bauteile ebenfalls mit gleichen Bezugsziffern versehen sind und zur Beschrei bung auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) verwiesen werden kann.

Die Arretiereinrichtung 1c verfügt über ein spanlos aus einem Tiefziehblech gezogenes Gehäuse 11c, das beispielsweise über eine Preß- und/oder Klebever bindung in eine Aufnahmebohrung eines Getriebegehäuses einsetzbar ist. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 zeigt die Arretiereinrichtung 1c einen abweichend gestalteten Stößel 41, dessen freies Ende unmittelbar mit einer Kontaktanordnung 42 in Verbindung steht. Dazu ist der Stößel 41 am freien Ende einteilig mit einem pilzartig geformten Betäti gungselement 43a versehen. Rechtwinkelig zum Stößel 41 ist in einem topfartig geformten Schaltergehäuse 20c in eine Ausnehmung 44 der Schalter 2c einge setzt. Der Stößel 41 sowie der Stößelraum 16 werden von dem Schaltergehäuse 20c umschlossen, wobei zur Befestigung das Schaltergehäuse 20c über einen radialen Bord 38 verfügt, der vom Bund 40 des Gehäuses 11c und einer Börde lung 39 formschlüssig mit der Arretiereinrichtung 1c verbunden ist. Der Aufbau des Schalters 2c umfaßt eine die Kontaktanordnung 42 dichtend umschließende Membran 45 sowie die Steckverbindung 26 und bildet damit ein Schaltmodul 37. Bei einer Hubbewegung des Stößels 41 in Pfeilrichtung wird aufgrund einer radialen Überdeckung einer Randzone des Betätigungselementes 43a mit dem freien Ende der Kontaktzunge 46a diese zur Auslösung einer Schaltung ebenfalls in Pfeilrichtung und damit zur Anlage an die Kontaktzunge 46b verlagert.

Die in Fig. 10 abgebildete Arretiereinrichtung 1d verfügt über ein spangebend hergestelltes Gehäuse 11d, das mit einem Schalter 2d verbunden ist. Das mit der Fig. 9 identisch gestaltete Schaltmodul 37 ist dabei in einem Schalterge häuse 20d angeordnet, welches über eine formschlüssige Schnappverbindung 47 am Gehäuse 11d gehalten ist. Der Aufbau der Schnappverbindung 47 sieht einen in die Längsbohrung 49 eingesetzten stirnseitigen Ansatz 50 des Schalter gehäuses 20d vor, der am freien Ende über radial nach außen gerichtete Nasen 51 in eine Umlaufnut 52 verrastet.

Zur weiteren Verdeutlichung eines Stößels, der einteilig mit einem Betätigungs element versehen ist, dienen die Fig. 11 bis 14.

In Fig. 11 ist der Stößel 41 als Einzelteil teilweise in einer Ansicht dargestellt, der am freien Ende einteilig mit dem Betätigungselement 43a versehen ist. Aus Fig. 12 ist der Stößel 41 mit dem Betätigungselement 43b zu entnehmen, das eine vom freien Ende axial beabstandete Scheibe 53 aufweist, die mit einer Kontaktanordnung 42 zusammenwirkt.

Der Fig. 13 ist das Betätigungselement 43c zu entnehmen, das eine Kom bination der Betätigungselemente 43a und 43b beinhaltet, d. h. der Stößel 41 verfügt über ein pilzartig geformtes Ende sowie über eine vom Ende axial beabstandete Scheibe 53. Das Zusammenwirken des Betätigungselementes 43c mit der Kontaktanordnung 54 ist der Fig. 14 zu entnehmen. Die über ins gesamt drei Kontaktzungen 55a, 55b, 55c verfügende Kontaktanordnung 54 des Schalters 2e steht dabei mit der Kontaktzunge 55b in einer Mittelposition zwischen der Scheibe 53 und dem pilzartig geformten Ende des Stößels 41. Unabhängig von der Hubbewegung des Stößels 41, siehe Pfeil, kommt es bei einer Anlage der Kontaktzunge 55b an der Scheibe 53 bzw. dem pilzartigen Ende des Stößels 41 zu einem Kontaktschluß mit der benachbarten Kontaktzun ge 55a bzw. 55c, so daß mit dem Betätigungselement 43c zwei Schaltungen auslösbar sind.

Bezugszeichenliste

1

a Arretiereinrichtung

1

b Arretiereinrichtung

1

c Arretiereinrichtung

1

d Arretiereinrichtung

2

a Schalter

2

b Schalter

2

c Schalter

2

d Schalter

2

e Schalter

3

Rastelement

4

Wälzkörper

5

Kalotte

6

Führungsteil

7

Hülse

8

Boden

9

Druckfeder

10

Wälzlagerung

11

a Gehäuse

11

b Gehäuse

11

c Gehäuse

11

d Gehäuse

12

Stößel

13

Ansatz

14

Stirnseite

15

a Membran

15

b Membran

16

Stößelraum

17

Schalterraum

18

a Betätigungselement

18

b Betätigungselement

18

c Betätigungselement

18

d Betätigungselement

18

e Betätigungselement

19

Kontaktanordnung

20

a Schaltergehäuse

20

b Schaltergehäuse

20

c Schaltergehäuse

20

d Schaltergehäuse

21

Führungssteg

22

Ansatz

23

Bund

24

Bördelung

25

Längsachse

26

Steckverbindung

27

Boden

28

Hubbegrenzung

29

Senke

30

Gewindeansatz

31

Zwischenring

32

a Kontaktzunge

32

b Kontaktzunge

33

Schaltkontakt

34

Führungsstift

35

Bohrung

36

Druckfeder

37

Schaltmodul

38

Bord

39

Bördelung

40

Bund

41

Stößel

42

Kontaktanordnung

43

a Betätigungselement

43

b Betätigungselement

43

c Betätigungselement

44

Ausnehmung

45

Membran

46

a Kontaktzunge

46

b Kontaktzunge

47

Schnappverbindung

48

Dichtring

49

Längsbohrung

50

Ansatz

51

Nase

52

Umlaufnut

53

Scheibe

54

Kontaktanordnung

55

a Kontaktzunge

55

b Kontaktzunge

55

c Kontaktzunge

56

Einstellelement

57

Druckfeder

58

Blechhülse

Claims

1. Arretiereinrichtung zur Lagefixierung von beweglichen Stellelementen, insbesondere Schaltstangen oder Schaltwellen eines mechanisch schaltbaren Zahnräderwechselgetriebes von Fahrzeugen, umfassend ein Gehäuse (11a bis 11d), in das ein gegen eine Druckfeder (9) längsverschiebbar geführtes Füh rungsteil (6) eingesetzt ist, das endseitig mit einem Rastelement (3) versehen ist, das mit dem Stellelement zusammenwirkt und das Führungsteil (6) an der von dem Rastelement (3) abgewandten Seite einen Stößel (12, 41) aufweist, der bei einer Hubbewegung einen versetzt zu einer Längsachse (25) angeordneten Schalter (2a bis 2d) betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stößel (12, 41) ein Betätigungselement (18a bis 18e; 43a bis 43c) mittelbar oder unmittelbar zugeordnet ist, mit dem der gegenüber dem Gehäuse (11a bis 11d) der Arretier einrichtung (1a bis 1d) verstellbar angeordnete Schalter (2a bis 2d) über eine rechtwinklig zu der Längsachse (25) der Arretiereinrichtung (1a bis 1d) angeord nete Kontaktanordnung (19, 42, 54) aktivierbar ist.

2. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungselement (18a bis 18e) ein separates Bauteil stirnseitig am Stößel (12) abgestützt ist.

3. Arretiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungselement (18a bis 18e) ein rotationssymmetrisch gestalteter Körper vorgesehen ist, beispielsweise in Form einer Kugel, einer Pyramide oder einer Zylinderrolle mit einer konvex bzw. konkav gestalteten Mantelfläche.

4. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stößel (41), der einteilig mit dem Betätigungselement (43a bis 43c) verbunden ist und dazu endseitig beispielsweise eine konkav oder konvex gestaltete Mantelfläche umfaßt.

5. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein federkraftbeaufschlagtes Einstellelement (56) zwischen dem Stößel (12) und dem Betätigungselement (18a) angeordnet ist (Fig. 2).

6. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine federnde Kontaktanordnung (19, 42, 54), die kraftformschlüssig mit dem Betätigungs element (18a bis 18e; 43a bis 43c) zusammenwirkt.

7. Arretiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung (19) zwei das Betätigungselement (18a bis 18e) teilweise umgreifende Kontaktzungen (32a, 32b) umfaßt, die mit ihrem freien Ende gemeinsam einen Schaltkontakt (33) bilden und eine Hubbewegung des Stößels (12) in eine Radialbewegung der Kontaktzungen (32a, 32b) übersetzbar ist.

8. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (18a bis 18e; 43a bis 43c) als ein Isolator ausgebildet ist, der einen Stromfluß zwischen den Kontaktzungen (32a, 32b; 55a bis 55c) unter bindet.

9. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem vom Rastelement (3) gegenüberliegenden Ende der Arretiereinrichtung (1a bis 1d) angeordnete Schalter (2a bis 2d) ein Schaltergehäuse (20a) mit einem zylindrischen Ansatz (22) aufweist, der von einem Bund (23) des Gehäuses (11a) der Arretiereinrichtung (1a) außen umschlossen ist.

10. Arretiereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung einer vormontierbaren Einheit der Schalter (2a) bestehend aus dem Schaltergehäuse (20a) dem Betätigungselement (18a) und der Membran (15a) von einer Blechhülse (58) umschlossen ist, die eine stufenlose Verdrehung bzw. Einstellung des Schalters (2a) gegenüber dem Gehäuse (11a) der Arretiereinrich tung (1a) ermöglicht (Fig. 1).

11. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Schalterge häuse (20a), welches in eine Aufnahmebohrung des Gehäuses (11a) eingepreßt ist.

12. Arretiereinrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß das Schaltergehäuse durch eine endseitig am Bund (23) vor gesehene Bördelung (24, 39) oder eine Schnappverbindung (47) formschlüssig am Gehäuse (11a, 11b) befestigt ist.

13. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur staub- und flüssigkeitsdichten Trennung eines Stößelraums (16) von einem Schalterraum (17) eine zwischen dem Gehäuse (11a, 11b) und dem Schalterge häuse (20a) bzw. einem Zwischenring (31) eingesetzte Membran (15a) vor gesehen ist, wobei an der Membran (15a) einerseits der Stößel (12) und anderer seits das Betätigungselement (18a bis 18e) anliegt.

14. Arretiereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stufenmembran (15b) als Membran eingesetzt ist (Fig. 8).

15. Arretiereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer eingerückten Stellung der Arretiereinrichtung (1a bis 1d) das Betätigungs element (18a bis 18e) in einer endseitigen Senke (29) einer zur Führung des Stößels (12) im Gehäuse (11a, 11b) eingesetzten Hülse (7) zentriert ist (Fig. 1, Fig. 2).

16. Arretiereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Betätigungselementes (18a bis 18e) im Schaltergehäuse (20a bis 20d) um das Betätigungselement (18a bis 18e) umfangsverteilt Führungsstege (21) angeordnet sind (Fig. 1, Fig. 2).

17. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Betätigungselement (18a) am Boden (8) eine Hubbegrenzung (28) vorgesehen ist (Fig. 1, Fig. 2).

18. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ortsfest am Boden (8) des Schaltergehäuses (20a) angeordneten in den Schaltraum (17) gerichteten Führungsstift (34) das Betätigungselement (18c) geführt ist (Fig. 5).

19. Schaltarretierung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (36) zwischen dem Boden (8) und dem Betätigungselement (18c) eingesetzt ist (Fig. 5)

20. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (2c, 2d) in einem zylindrischen Abschnitt eines topfartig geformten Schaltergehäuses (20c, 20d) rechtwinkelig zu der Längsachse (25) der Arretier einrichtung (1c, 1d) eingesetzt ist (Fig. 9, Fig. 10).

21. Arretiereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (2c, 2d, 2e) als ein Schaltmodul (37) gestaltet ist, das neben einer Kontaktanordnung (42) und eine diese umschließende Membran (45) eine Steckverbindung (26) umfaßt.

22. Arretiereinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung (42) zumindest eine bis zum Stößel (41) reichende Kon taktzunge (46a) aufweist, die mit einer weiteren axial versetzten Kontaktzunge (46b) zusammenwirkt.

23. Schaltarretierung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Schalter (2e) zusammenwirkende Betätigungselement (43c) zwei Schaltzo nen aufweist, wobei die Kontaktanordnung (54) über insgesamt drei federnde Kontaktzungen (55a bis 55c) verfügt (Fig. 14).

24. Arretiereinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Stößel (41) gerichtete Bereich der Kontaktanordnung (42, 54) von einer Membran (45) umgeben ist, welche in einer Ausnehmung (44) des Schalterge häuses (20) gehalten ist.