DE3511532A1 - Vorrichtung zum befestigen eines bauteiles auf einer stange - Google Patents

Description

AUDI AG

Ingolstadt, den 7. März 1985
IP 2045 Za/Fr

Vorrichtung zum Befestigen eines Bauteiles auf einer

Stange

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Bauteiles mit einer im wesentlichen hohlzylindrischen Öffnung auf einer Stange oder dgl., insbesondere zum Befestigen eines Schaltknopfes auf einer Schaltstange eines Kraftfahrzeuges.

Insbesondere Schaltknöpfe auf Schalthebeln von Kraftfahrzeugen sind zumeist durch Gewindeverbindungen festgelegt, welche unter Berücksichtigung einer Serienfertigung sowohl vom Fertigungs- als auch vom Montageaufwand her nicht optimal sind. Auch die Ausrichtung des Schaltknopfes in einer definierten Drehwinkelzuordnung zum Schalthebel ist dabei oft nur unter Aufbringung relativ hoher Drehmomente bei der letzten Umdrehung des Schaltknopfes gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine herstellungstechnisch einfache und montageleichte Vorrichtung zum Befestigen eines Bauteiles auf einer Stange zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Das Bauteil bzw. der Schaltknopf wird somit in Überdeckung mit der zumindest einen größer bemessenen Längsnut axial auf die Stange bzw. den Schalthebel aufgeschoben und durch Relalüivverdrehung um einen definierten Drehwinkel festgelegt, wobei dann der Längssteg in die weniger tiefe Längsnut einrastet..Die Montagezeit dafür kann wenige Sekunden betragen. Die Längsnuten sowie der zumindest eine Längssteg können in herstellungstechnisch günstiger Weise in die Stange bzw. das Bauteil spanlos eingeformt sein.

In Weiterbildung der Erfindung kann in das Bauteil eine hohlzylindrische Formfeder eingesetzt oder durch Umspritzen mit Kunststoff in das Bauteil integriert sein. Eine derartige Formfeder aus Stahlblech ist durch spanlose Umformung einfach herzustellen, verschleißfest und gewährleistet durch geeignete Dimensionierung eine gewünschte Vorspannkraft.

Die Stange sowie das Bauteil können zweckmäßig und kostengünstig entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 6 ausgebildet sein. Die Stange kann dementsprechend durch ein Vieleck, z. B. durch ein Vierkantrohr, gebildet sein. Derartige, z. B. stranggepreßte Rohre sind kosten- und gewichtsgünstig herstellbar. Die Ecken des Rohres bilden dabei die erfindungsgemäßen Längsstege. Bei einem Vierkantrohr wäre dementsprechend der Querschnitt der Öffnung achteckig auszubilden, wobei die jeweils ein geringeres diametrales Eckenmaß aufweisenden Rastecken als Längsnuten wirken, die einen sicheren Halt des Bauteiles auf der Stange gewährleisten. Entsprechende Einprägungen in den Rastecken können in Verbindung mit einer Umfangsnut an dem Vierkantrohr eine axial formschlüssig wirkende Verbindung sicherstellen.

Die Stange und das Bauteil können jedoch alternativ auch entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 7 bis 10 gestaltet sein, wobei die Stange dann durch ein kreissymmetrisches Rohr gebildet sein kann, in welches entsprechende Längsnuten eingeformt sind. Dabei kann zur Erleichterung der Relativverdrehung nach dem axialen Aufschieben des Bauteiles die größer bemessene Längsnut mit einer Auflauframpe versehen sein. Vorzugsweise sind die Längsnuten in die Stange eingeformt, während der Längssteg an dem Bauteil bzw. der Formfeder ausgebildet ist. Prinzipiell ist jedoch eine kinematische Umkehrung ebenfalls möglich. Durch die Merkmale des Anspruches 9 wird wiederum eine formschlüssige Verbindung in axialer Richtung geschaffen, während nach Anspruch 10 das Auftreten unzulässiger Spannungen im Wandungsbereich der Öffnung des Bauteiles während der Montage vermieden wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Vorrichtung an einem Schalthebel und einem Schaltknopf eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie H-II der Fig. 1 mit in Montagestellung befindlichem Schaltknopf,

Fig. 3 die gleiche Schnittansicht u/ie Fig. 2, jedoch mit in Befestigungsstellung befindlichem Schaltknopf;

Fig. 4 eine Vorrichtung mit einem ein Vieleck bildendem Schalthebel und einem Schaltknopf im Querschnitt und in Montagestellung und

Fig. 5 die gleiche Schnittansicht wie in Fig. 4, jedoch mit in Befestigungsstellung befindlichem Schaltknopf.

In den Fig. 1 bis 3 ist auf einer nur teilweise dargestellten kreissymmetrischen Stange 2 bzw. einem Schalthebel ein Bauteil bzw. ein Schaltknopf 4 mit einer im wesentlichen hohlzylindrischen Öffnung 6 aufgesetzt. Dazu ist in den Schaltknopf 4 aus spritzfähigem elastischem Kunststoff eine hohlzylindrische Formfeder 8 aus Stahlblech integriert, deren Querschnittsform insbesondere in den Fig. 2 und ■ 3 ersichtlich ist.

In die Stange 2 sind in ihrem oberen Endbereich zwei Längsnuten 10, eingeformt. Die kleiner bemessene, im Querschnitt etwa V-förmige Längsnut 12 ist auf eine axiale Länge von mehreren Millimetern unterbrochen (Abschnitt 14). Die größer bemessene Längsnut 10 weist in Umfangsrichtung zur Längsnut 12 eine Auflauframpe 16 auf, welche sanft ansteigend vom Nutengrund zum in etwa rotationssymmetrischen Umfangsbereich des Schalthebels 2 verläuft. Die Längsnuten 10, 12 sind spanlos in dem aus einem Rohr hergestellten Schalthebel 2 eingeformt.

Die hülsenförmige Formfeder 8 weist einen Längssteg 18 auf, welcher in der Montagestellung des Schaltknopfes 4 in die Längsnut 10 ohne wesent-

lichen Reibungsschluß einragt. Beiderseits des Längssteges 18 sind in die Formfeder 8 im Querschnitt U-förmige Aufweitungen 20, 22 eingeformt, welche ein radiales Auffedern des Längssteges 18 ermöglichen. Der übrige Bereich der Formfeder 8 ist kreissymmetrisch entsprechend der Außenkontur des rohrförmigen Schalthebels 2 ausgebildet. Ferner ist der Längssteg 18 mit einer etwa rechteckförmigen Ausnehmung 24 versehen, welche hinsichtlich ihrer axialen Erstreckung geringfügig größer als der Abschnitt 14 ausgebildet ist.

Bei der Montage des Schaltknopfes 4 wird dieser nach Überdeckung mit der Längsnut 10 auf den Schalthebel 2 axial aufgeschoben, wobei ein Anschlag entweder durch die Längsnut 10 oder durch die Tiefe der hohlzylindrischen Öffnung gebildet ist. Durch Verdrehen des Schaltknopfes 4 relativ zum Schalthebel 2 wird nunmehr durch Überstreichen der Rampe 16 der Längssteg 18 radial nach außen verformt und gleitet dann auf den Umfangsbereich 16 des Schalthebels 2, bis der Längssteg 18 in die insbesondere hinsichtlich ihrer Tiefe kleiner bemessene Längsnut 12 einrastet. Dabei stellt sich durch die radiale Vorspannung des Längssteges 18 ein Reib- und Formschluß ein, der sowohl eine Drehwinkelzuordnung zwischen Schalthebel 2 und Schaltknopf 4 sicherstellt, als auch den Schaltknopf 4 reibschlüssig hält. Ferner greift der die Längsnut 12 unterbrechende Abschnitt 14 in die Ausnehmung 24 des Längssteges ein, wodurch auch ein axialer Formschluß erzeugt ist.

Anstelle der beschriebenen Ausführung wäre es auch möglich, den Längssteg unmittelbar am Schalthebel 2 auszubilden, während die Längsnuten dann in die Formfeder 8 eingeformt wären. Die Längsnuten bzw. der Längssteg können auch unmittelbar in den Schaltknopf 4 eingeformt sein.

In den Fig. 4 und 5 ist eine im wesentlichen gleiche Vorrichtung beschrieben, bei der jedoch die Stange 32 aus einem Vieleck bzw. einem Vierkantrohr besteht. Dabei bilden die Ecken 34 bis 40 Längsstege, über die die eine achteckige Öffnung aufweisende Formfeder 42 aufsteckbar ist. Die Ecken 44, 46 der Formfeder 42 aus Stahlblech bilden die mit den Längsstegen bzw. Ecken 34 bis 40 korrespondierenden Längsnuten.

Das diametrale Eckenmaß der Längsnuten 44 ist geringfügig größer als das Eckenmaß der Stange 32. Hingegen ist das diametrale Eckenmaß der Ecken 46 kleiner als das Eckenmaß der Stange 32. Die Formfeder 42 ist konform dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 in den Schaltknopf 48 eingespritzt.

Der Schaltknopf 48 wird in Montagestellung auf die Stange 32 axial aufgeschoben, wobei die Ecken 34 bis 40 den Ecken 44 in der Formfeder 42 benachbart sind. Anschließend wird der Schaltknopf 48 um 45° gedreht, wobei die Ecken 46 unter elastischer Aufweitung der Formfeder 42 auf den Ecken 34 bis 40 der Stange 32 verrasten. Die Vorspannkraft wird dabei insbesondere durch die Ausfederung der Ecken 44 bewirkt.

Zur axialen Lagesicherung des Schaltknopfes 48 auf der Stange 32 sind im Bereich der Ecken 36, 40 zwei Umfangsnuten 50, 52 vorgesehen, in welche in die Ecken 46 eingeformte Einprägungen 54 eingreifen. Es versteht sich, daß die Umfangsnuten 50, 52 mit den Einprägungen 54 hinsichtlich ihrer Breite sowie ihrer axialen Anordnung übereinstimmen. In der Befestigungsstellung (Fig. 5) greifen somit die Einprägungen 54 in die Umfangsnuten 50, 52 ein und bilden einen axial wirkenden Formschluß.

Anstelle des gezeigten Vierkantrohres kann auch ein anderes Vieleck, beispielsweise ein Drei- oder Fünfkantrohr Anwendung finden. Die Einprägungen 54 können auch an allen Ecken 46 der Formfeder 42 vorgesehen sein, so daß der Schaltknopf 48 in vier verschiedenen Lagen aufsteckbar und montierbar ist. Bei nur einer Einprägung 54 und nur einer Umfangsnut 50 ist andererseits eine Montage nur in einer definierten Drehwinkelzuordnung möglich.

Claims (10)

AUDI AG Ingolstadt, den 7. März 1985 IP 2045 Za/Fr Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Bauteiles mit einer im wesentlichen hohlzylindrischen Öffnung auf einer Stange oder dgl., insbesondere zum Befestigen eines Schaltknopfes auf einem Schalthebel eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet , daß

- an der Stange (2; 32) oder in der Öffnung (6) zumindest zwei Längsnuten (10, 12; Ecken 44, 46) ausgebildet sind, die mit zumindest einem Längssteg (18; Ecken 34, 36, 38, 40) in der Öffnung oder in der Stange korrespondieren, wobei die Längsnuten in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind;

- die zumindest eine Längsnut (10; Ecken 44) derart bemessen * ist, daß das Bauteil (4; 48) in Überdeckung mit dem zumindest * einem Längssteg (18; Ecken 34, 36, 38, 40) in der Längsnut axial verschiebbar ist;

- die zumindest zweite Längsnut (12; Ecken 46) im Querschnitt bzw. hinsichtlich ihrer Tiefe geringer bemessen ist und in Eingriff mit dem zumindest einen Längssteg eine reib- und formschlüssige Verbindung bildet und

- die Längsnuten und/oder der zumindest eine Längssteg in radialer Richtung federnd nachgiebig gestaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnung des Bauteiles durch eine Formfeder (8; 42) entsprechenden Querschnittes gebildet ist, welche in das Bauteil (4; 48) eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Bauteil aus Kunststoff besteht und auf die Formfeder aufgespritzt ist. ^

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Stange (32) und die Öffnung im Bauteil (48) im Querschnitt ein Vieleck darstellen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß in der Öffnung die doppelte Anzahl an Ecken (44, 46) ausgebildet ist, deren diametrales Eckenmaß alternierend entsprechend dem Eckenmaß der Stange und kleiner bemessen ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest eine Ecke (36, 40) der Stange (32) mit einer Umfangsnut (50, 52) versehen ist, in die zumindest eine Einprägung (54) in den Rastecken (46) eingreift.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine größer bemessene Längsnut (10) in einer kreissymmetrischen Stange (2) mit einer Auflauframpe (16) versehen ist, die in Umfangsrichtung zu einer zweiten Längsnut (12) u/eist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Längsnuten (10, 12) in die Stange (2) eingeformt sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet , daß die geringer bemessene Längsnut (12) und der Längssteg (18) abschnittsweise unterbrochen sind (Abschnitt 14, Ausnehmung 24), u/obei sich diese Unterbrechungen axial überdecken.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlzylindrische Öffnung (6)

bz\i/. die Formfeder (8) beiderseits des Längssteges (18) im Querschnitt U-förmige Aufweitungen (20, 22) aufweist.